表面裂纹荧光磁粉检测分析
磁粉探伤技术分析与判断
磁粉探伤技术分析与判断秦郁雯(马鞍山钢铁股份有限公司)磁粉探伤作为检查机械零件内部及表面缺陷的一种常用手段, 其原理简单, 操作容易, 现已广泛应用于机械零件缺陷的检查中。
而对磁粉探伤中发现的缺陷如何正确分析和判断比较困难。
本文就此问题理论结合实际加以总结与讨论。
1 正确判断裂纹缺陷的重要性产品的技术条件中都规定有验收标准, 如我厂使用的设备、设备零件不允许有裂纹, 即磁粉探伤的零件有裂纹而又不能消除时应报废。
因此, 正确判断零件是否有裂纹是执行技术条件的基础工作之一。
如果判断标准过宽或漏检缺陷,会造成重大事故; 反过来, 把不应报废的零件报废, 会产生严重经济损失。
两者均要避免, 做到恰如其分。
这样必须掌握好磁粉探伤原则, 并在实践中积累经验, 使认识臻于完善。
2 裂纹缺陷判断的依据(1) 磁粉图是分析裂纹缺陷的第一手资料, 其特征是: 磁粉图的形状和分布情况大体上是裂纹的形状和分布情况的描写; 磁粉图受裂纹宽度、深度、形状及裂纹导磁系数的影响。
(2) 必须了解零件在磁粉探伤前的工艺过程, 因裂纹是有来源、有规律可循的。
(3) 一般磁力探伤中所发现的裂纹形状和分布特征都取决于工艺过程中零件所受的最大正应力和零件内部情况, 所以裂纹的形成、形状、大小和分布情况都是这两个因素迭加的结果磁力探伤本身不能制造裂纹缺陷。
3 常见裂纹缺陷的特征及其规律性3．1 白点白点是在热轧和锻压合金钢中出现的一种缺陷。
白点是在钢热压力加工后的冷却过程中形成的, 属于钢的内部开裂的一种。
白点大多分布在大型轧材或锻件的近中心或离表面一定距离处, 在钢件的纵向断口上呈圆形或椭圆形的银白色斑点, 直径一般约5mm～ 10mm ; 白点往往成群出现, 磁粉探伤发现的白点是其横断面,即细小的裂纹, 裂纹边缘呈锯齿状; 白点分布大多和钢种的纤维方向平行, 有时呈辐射状, 锻件愈大愈容易产生白点。
白点对钢材的机械性能影响极大, 属于不允许缺陷。
表面裂纹荧光磁粉检测分析
表面裂纹荧光磁粉检测分析摘要荧光磁粉检测是对钢制零件表面裂纹进行检测的一种常用方法，由于其在实际应用中表现出了很好的应用效果，所以直至今日，表面裂纹荧光磁粉检测方法还是受到一致好评和广泛应用。
但是，荧光磁粉检测方法的准确性和灵敏性受到检测环境、检测设备、被检测零件特质等的影响较大，所以为了提高荧光磁粉的检测效果我们要对荧光磁粉检测进行综合性分析。
关键词表面裂纹；磁粉检测；分析能够对工件进行无损检测的方法有很多种，但常见的有超声检测法、涡轮检测法、磁粉检测法等，但不同的检测方法都各有优缺点，超声检测方法对被检工件的表面光洁度要求较高，同时对经济要求较高，导致这种检测方法在我国国内应用较少；涡轮检测方法虽然具有检测速度上的优势，但检测的灵敏性较差。
这样综合对比来看，磁粉检测方法能够达到经济要求低、检测灵敏性高、检测效果直观、可操作性强等效果，因而备受关注，也因此本文要对其进行重点论述。
1 对磁痕进行分析在被检测工件接受检测之后首先要做的工作就是根据记录对磁痕进行分析，磁痕分析所依据的原理主要是磁粉探伤原理。
虽然磁痕的存在大部分都是由裂纹所导致的，但是并不排除有其他原因也会导致磁痕的产生，例如常见的有缺陷磁痕；非缺陷磁痕；伪磁痕等等，故而在磁痕形成之后还要对磁痕进行准确的分析。
1.1明确不同磁痕特征在荧光磁粉检测过程中，在磁力作用下所形成的磁痕具有很大的相似性，所以分辨起来具有较大的困难，如果不从特征入手很难精准区分。
缺陷磁痕是一种线状磁痕同时磁痕本身也呈现细长状，分布不规则并长短不一；非缺陷磁痕是一种直线状的磁痕，相对于其他几种磁痕来说，这种磁痕的位置相对比较固定；伪磁痕其形成原因是被检测工件的表面不光洁所导致的，由于被检测工件上存在铁锈或者油污等，在磁悬液经过时受到阻力而粘附上形成磁痕。
1.2区分出真假磁痕真假磁痕的区分是需要较多的检测经验的，如果在区分过程中出现了失误就很有可能导致错误，真假裂纹混淆，这样就会导致合格的工件呗报废或者是报废的工件被应用，很有可能导致事故的出现。
磁粉检测技术及缺陷分析
α的大a小rcta反n(B映/H)铁磁性材料被磁化 的难易程度。
铁磁性材料特性：
（1）高导磁性——能在外加磁场中强烈的磁化， 产生非常强的附加磁场，其磁导率很高，相对磁 导率可达数百甚至数千。
（2）磁饱和性——铁磁性材料由于磁化所产生的 附加磁场，不会随外加磁场增加而无限地增加， 当外加磁场达到一定程度后，全部磁畴的方向都 与外加磁场的方向一致，磁感应强度B不再增加 ，呈现饱和。
S C' Hm H
磁滞：在同样的磁场强度H下，退磁 时的磁感应强度比磁化时的磁感应强
R' Bm
S'
度大，这种B的变化落后于H变化的
现象，叫做磁滞现象。
造成磁滞的主要原因是，铁磁质中的掺杂和内应力 在退磁过程中阻碍磁畴恢复到原来的状态。
• 饱和磁感应强度± B m ，表示工件在 饱和磁场强度± 磁H m化下B达到饱 和，不再随H的增大而增大，对应 的磁畴全部转向与磁场方向一致。
从居里温度以上的高温冷却 下来，只要没有外磁场的影响， 材料仍处于退磁状态。
材料 纯铁 硅钢（热轧） 硅钢（冷轧） 45坡莫合金 78坡莫合金 超坡莫合金 铁氧体
Tc/℃ 770 690 700 440 580 400 100-600
部分铁磁性材料的居里点
磁化过程
1、未加外加磁场时，磁畴磁矩杂乱无章，对外不显磁性，如图a； 2、在较小磁场作用下，磁矩方向与外磁场方向一致或相近的磁畴
大小：典型磁畴体积约为10-3mm3 ，在这个小区域内，含有 大约 1012～1015个原子，各原子的磁化方向一致，对外呈 现磁性。
• 特点：1、在没有外加磁场作用时，铁磁材料内各磁畴的 磁矩方向互相抵消，对外不显示磁性，如图（a）所示。
磁粉检测技术对航空材料裂纹的检测原理
磁粉检测技术对航空材料裂纹的检测原理磁粉检测技术是一种广泛应用于航空工业中的无损检测方法，主要用于检测金属材料表面和近表面裂纹。
它的原理是基于磁感线的变形和漏磁现象，通过在材料表面施加磁场，再撒布磁粉颗粒，可以有效地检测出材料中的裂纹。
磁粉检测技术的原理可以分为两个部分：磁感线的变形和磁粒子的吸附。
首先，当材料中存在裂纹时，裂纹两侧的磁感线会发生变形，形成漏磁场。
这是因为裂纹破坏了材料的磁路，使得磁场发生弯曲和集中。
接下来，磁粉颗粒会在漏磁场的引导下自动排列，出现在裂纹附近的表面。
磁粉颗粒的颜色通常是对比材料颜色明亮的一种颜色，以便于裂纹的检测。
磁粉检测技术有两种常见的方法：湿法和干法。
湿法磁粉检测需要将磁粉颗粒悬浮在液体（比如水、矿物油等）中，然后通过浸渍或喷洒的方式施加在被检测材料的表面。
干法磁粉检测则是将磁粉颗粒直接喷洒或撒布在材料上，不需要悬浮液体。
这两种方法的选择取决于具体的应用场景和需求。
磁粉检测技术有一些优点使其成为一种热门的无损检测方法。
首先，它可以在短时间内完成对裂纹的检测，节省了生产时间。
其次，磁粉检测设备相对便携，可以在不同的场地进行检测。
此外，该技术对于不同类型的金属材料，如钢、铝等都适用。
最重要的是，它可以检测出不可见的微小裂纹，这对于航空工业来说至关重要，因为航空材料需要承受高压和极端环境。
然而，磁粉检测技术也有一些限制和注意事项。
首先，在材料表面存在污垢和涂层的情况下，磁粉检测的效果可能会受到影响。
因此，在进行检测前需要对表面进行清洁和处理。
此外，这种方法只适用于导电材料，对于非导电材料如塑料等则不适用。
另外，磁粉检测对操作人员的要求较高，需要经过专门的培训和资质认证。
总的来说，磁粉检测技术是一种广泛应用于航空工业中的无损检测方法，其原理基于磁感线的变形和磁粒子的吸附。
通过施加磁场和撒布磁粉颗粒，可以有效地检测出材料中的裂纹。
尽管存在一些限制和注意事项，磁粉检测技术仍然是一种快速、可靠且经济的方法，对于航空材料裂纹的检测起到了重要的作用。
磁粉检测技术及缺陷分析
磁粉检测技术及缺陷分析磁粉检测技术是将磁性材料表面或焊接接头表面涂上磁性粉末，加上外部磁场，检测出工件表面的裂纹、气孔等缺陷的一种非破坏性检测技术。
这种检测技术使用广泛，可以用于金属、陶瓷、塑料等材料的表面缺陷检测。
磁粉检测的基本原理磁粉检测技术的基本原理是，将磁性粉末涂在待检测工件表面，在外加磁场的作用下，磁性粉末会汇聚在工件表面的磁场不连续处，直到形成一条曲线，这些曲线就是缺陷的轮廓，其大小、方向、形状和深度等可以帮助人们分析出缺陷的特征，判断其产生的原因。
磁粉检测的优势和局限性磁粉检测技术具有非破坏性、快速、可靠性高、操作简便等优势，在工业生产中得到广泛应用。
但是，这种检测技术也有一些局限性，例如只能检测出表面或近表面的缺陷，无法检测出深层的缺陷；只能针对磁性材料进行检测，对于非磁性材料无法应用。
磁粉检测的应用范围磁粉检测技术广泛应用于机械、航空、化工、冶金、建筑等各个领域。
在机械制造业中，磁粉检测技术被广泛应用于轴承、齿轮、涡轮、气缸盖、活塞等工件的表面缺陷检测；在航空制造业中，则被用于飞机发动机的轮转件、外壳和承力零件的表面缺陷检测，以及气密性检测等。
磁粉检测的缺陷分析在磁粉检测中，常见的缺陷主要包括裂纹和气孔等，这些缺陷往往对工件的使用寿命和安全性产生重大影响。
通过分析缺陷的形状、方向、大小和深度等特征，可以判断这些缺陷的产生原因，进一步优化工艺和制造工艺，提高产品的质量和性能。
磁粉检测技术是一种非破坏性检测技术，在工业生产中有着广泛的应用和重要的地位。
尽管存在一些局限性和不足，但是随着科技的不断发展和进步，这种检测技术还将不断完善和提高，为工业生产带来更加有效的保障和保障。
荧光磁粉探伤裂纹智能识别图像处理研究
检测识别方法难 以满足工件表面裂纹缺陷 自动检测识别的需要。在分析工件表面荧光磁粉图像特征及裂纹缺
陷特征的基础上，研究表征裂纹邻 域像素空问相关度的二维直方图分布 ，提出基于多重分块极值 的图像边缘 检测算法 。根据裂纹邻域像素空间相关度参数 ，以及裂纹缺陷的长宽 比、圆形度等特征 ，设计 了基于 Ｆｓｅ ｉ ｒ ｈ 线性判别方法的工件裂纹识别算法。以此为基础 的荧光磁粉探伤工件裂纹缺陷 自动检测识别技 术，应用于列
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试论大型球形储罐内表面荧光磁粉检测实例分析董宏宇
试论大型球形储罐内表面荧光磁粉检测实例分析董宏宇发布时间：2021-08-31T06:16:07.846Z 来源：《中国科技人才》2021年第15期作者：董宏宇[导读] 本文就其表面荧光磁粉检测技术要点做了分析并探讨了其裂纹检出要点。
齐齐哈尔市检验检测中心（特检所）摘要：目前，随着化工产业的繁荣和机械加工生产技术的进步，球形储罐的应用越来越广泛，已成为气体、液化气体运输和存储的主要压力容器之一，是石油、化工、冶金、天然气等领域广泛应用的供应设备。
随着大型球形储罐生产技术的提升，其制造、安装和使用过程中产生的表面缺陷问题越来越被业界重视，本文就其表面荧光磁粉检测技术要点做了分析并探讨了其裂纹检出要点。
关键词：大型球形储罐；裂纹；灵敏度；表面荧光磁粉检测技术目前，球罐因承载能力大，占地面积小，节省钢材的优点，在大型化工装置中被广泛的应用。
但是这种设备在应用的过程中，由于结构特殊、密度要求高的特征，给生产制造工作带来影响，同时对焊接机热处理加工要求更加严格。
大型球形储罐因多盛放易燃易爆介质，一旦出现泄露或者爆炸事故，不仅容易引起重大财产损失，甚至引发人员伤亡，为此必须要及时消除表面缺陷，确保设备的制造质量和安全性。
在其检验之中，表面检验检测十分关键，这里我们有必要对大型球形储罐内表面荧光磁粉检测技术的应用进行分析，旨在提高设备运行质量和安全。
一、荧光磁粉检测概述由于球形储罐内表面检测工作本身检测难度大，受到表面条件状况、照明度、杂质的影响，检验工作开展难度加大。
基于此，以荧光磁粉检测为主的表面检测技术应用而生，这种检测技术在应用中，在被探伤的铁磁性工作元件表面建立一个特殊磁场，当工作表面或者净表面材料出现质量隐患或者不连续缺陷的时候，会切割工件表面的磁力线，这些磁力线在受到切割作用之后产生漏磁场，由此可断定设备表面是否存在质量隐患。
这种磁场能够吸引细微颗粒和磁粉，形成肉眼可辩的磁痕，通过观察这些痕迹的变化以及分布情况，能够判断出设备表面是否存在质量缺陷。
磁粉检测案例实例
磁粉检测案例实例
◼简介
磁粉检测，即利用不连续处的漏磁场吸附磁粉来检测铁磁性产品的表面和近表面缺陷，在产品原材料、生产过程中、在役期间、失效分析等的任何一个阶段，都可进行检测。
下面将分享SGS所进行过的磁粉检测实际案例，以便更好地了解磁粉检测的检测能力及用途。
案例分析
1．某锻件榔头
检测目的：检测榔头头部是否存在裂纹
检测方法：黑色磁粉湿法磁轭法
检测结果：左侧样品发现1处裂纹，右侧样品发现4处裂纹
2. 某在役风电螺栓组件
检测目的：检测螺栓表面近表面缺陷
检测方法：荧光磁粉湿法固定式磁粉机
检测结果：第1张图中螺栓发现一条纵向裂纹；
第2张图中螺母发现2处裂纹；
第3张图垫片发现一条环向裂纹；
第4张图中垫片发现1条贯穿侧面的环向裂纹。
3. 某失效分析轴承内圈
检测目的：检测表面是否存在裂纹
检测方法：荧光磁粉湿法固定式磁粉机
检测结果：左侧样品发现1处裂纹，右侧样品发现3处裂纹
4. 某在役弯管
检测目的：检测弯管表面及近表面是否存在疲劳裂纹等缺陷
检测方法：黑色磁粉湿法电磁轭
检测结果：第1张图中弯管发现1条裂纹；第2张图中螺母发现1处裂纹。
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表面裂纹荧光磁粉检测分析
摘要荧光磁粉检测是对钢制零件表面裂纹进行检测的一种常用方法，由于其在实际应用中表现出了很好的应用效果，所以直至今日，表面裂纹荧光磁粉检测方法还是受到一致好评和广泛应用。
但是，荧光磁粉检测方法的准确性和灵敏性受到检测环境、检测设备、被检测零件特质等的影响较大，所以为了提高荧光磁粉的检测效果我们要对荧光磁粉检测进行综合性分析。
关键词表面裂纹；磁粉检测；分析
能够对工件进行无损检测的方法有很多种，但常见的有超声检测法、涡轮检测法、磁粉检测法等，但不同的检测方法都各有优缺点，超声检测方法对被检工件的表面光洁度要求较高，同时对经济要求较高，导致这种检测方法在我国国内应用较少；涡轮检测方法虽然具有检测速度上的优势，但检测的灵敏性较差。
这样综合对比来看，磁粉检测方法能够达到经济要求低、检测灵敏性高、检测效果直观、可操作性强等效果，因而备受关注，也因此本文要对其进行重点论述。
1 对磁痕进行分析
在被检测工件接受检测之后首先要做的工作就是根据记录对磁痕进行分析，磁痕分析所依据的原理主要是磁粉探伤原理。
虽然磁痕的存在大部分都是由裂纹所导致的，但是并不排除有其他原因也会导致磁痕的产生，例如常见的有缺陷磁痕；非缺陷磁痕；伪磁痕等等，故而在磁痕形成之后还要对磁痕进行准确的分析。
1.1明确不同磁痕特征
在荧光磁粉检测过程中，在磁力作用下所形成的磁痕具有很大的相似性，所以分辨起来具有较大的困难，如果不从特征入手很难精准区分。
缺陷磁痕是一种线状磁痕同时磁痕本身也呈现细长状，分布不规则并长短不一；非缺陷磁痕是一种直线状的磁痕，相对于其他几种磁痕来说，这种磁痕的位置相对比较固定；伪磁痕其形成原因是被检测工件的表面不光洁所导致的，由于被检测工件上存在铁锈或者油污等，在磁悬液经过时受到阻力而粘附上形成磁痕。
1.2区分出真假磁痕
真假磁痕的区分是需要较多的检测经验的，如果在区分过程中出现了失误就很有可能导致错误，真假裂纹混淆，这样就会导致合格的工件呗报废或者是报废的工件被应用，很有可能导致事故的出现。
对于这一问题最有效的解决方式就是对检测人员进行培训考核，严格根据相关的标准进行，以提高检测人员的工业技能。
2 磁痕影响因素
磁痕的形成并不是由单一因素形成的，其是需要多种因素共同作用而形成的，也正是因此，在磁痕形成之后我们要对磁痕的种类和性质进行准确的判断，那么通常而言，磁痕的影响因素有哪些呢？我们一一来分析。
2.1磁粉性质
磁粉性质主要包括磁粉颗粒大小、磁粉形状、磁粉磁性、磁粉密度等几项内容。
就磁粉颗粒大小而言，如果要保证荧光磁粉的检测效果，就要确保磁粉颗粒不要太大，因为检测中的磁场是比较微弱的，颗粒过大就很难被磁场所吸引，但与此同时颗粒也不要过小，如果过小磁粉会沾在无裂痕的工件表面，会导致工件出现大面积亮区。
最为标准的荧光磁粉检测方法所应用的磁粉颗粒在5μm～25μm ，而平均颗粒值应该控制在8μm～10μm 左右。
磁粉形状对表面裂纹的检测效率有很大的影响，从理论上来说，进行荧光磁粉检测的最佳磁粉形状为条状，因为在磁力的作用下，这种形状的磁粉最易沿着磁力线进行排列，其磁化性也较好，对于磁痕的形成有很大的帮助。
但是从实际操作上来看，如果单纯采用条状磁粉会造成检测成本的增加，灵敏性降低。
所以在实际检测过程中所使用的磁粉是由球状颗粒磁粉和条状颗粒磁粉两种磁粉按比例配比而成的，因为球状磁粉具有较强的流动性，其能够缓解条状磁粉造成的结块现象，尤其是在荧光磁粉的使用中更要注意条状磁粉的使用比例。
磁粉的磁性，在荧光磁粉检测过程中，对磁粉的要求并不是非常高，一般只要起始磁响应，所以要求其需要有较高的磁导率，主要目的在于让磁粉发生响应，形成磁痕。
同时，还要求磁粉具有低剩磁率、低矫顽力，避免检测中衬底现象的出现。
磁粉密度，荧光磁粉检测方法分为干法和湿法两种类型，不同类型的检测方法其对磁粉密度的要求是不同的，干法所用的磁粉密度要控制在8左右，而湿法的磁粉密度则可以控制在4.5左右，通过以往的经验得出，磁粉的密度与裂纹检测的灵敏性呈反比例关系，如果磁粉密度较大，则裂纹的检测灵敏性就越小，所以为了提高荧光磁粉检测效果，要控制好磁粉的密度。
2.2磁悬液浓度
磁悬液的浓度对于检测效果灵敏性也是有较大影响的，只有磁悬液的浓度适中才能够在裂纹的表面产生正确的磁痕。
如果浓度过高，磁悬液就会不受磁力影响而沾到被检测工件表面，造成存在裂纹的假象；而如果浓度过低，经过表面裂纹的磁粉会减少，其形成的磁痕就会不清晰，为磁痕分析造成一定的困难，所以在这样状况下我们要严格控制好磁悬液的浓度和密度，以提高荧光磁粉检测效果。
2.3 磁化状态
在荧光磁粉检测过程中，如果磁化的不够充分，那么工件表面的细小裂纹就会很难发现，而如果磁化过于强烈就会导致出现假磁痕。
那么具体而言我们在检测过程中该如何掌握磁化状态呢？即将被检工件磁化到接近饱和的状态或者是完全饱和的状态，这样就实现了工件的充分磁化，检测的灵敏性就会相应的有所提高，而确切的磁感受强度是需要根据具体情况进行计算和分析的，但主要的参考因素为被检工件的直径和磁化的电流两项，除此之外还应考虑被检工件的材料特征、尺寸特征、形状特征等等。
对于磁化电流而言，通常选用的都是交流电，因为其能够保证在检测的过程中电量充足稳定，同时交流电的很多特征都能够相应的提高荧光磁粉的检测灵敏性。
3 结论
本文主要对表面裂纹荧光磁粉检测方式进行了论述，在论述中重点论述了磁痕的影响因素，因为对一个工件的表面裂纹进行检测主要是利用磁粉在工件表面所形成的磁痕来判断的，通过对这些影响因素性质特征的分析，我们能够在检测过程中人为的控制某些因素，以提高检测的灵敏性和质量。
除此之外，本文还对磁痕的特征；真假磁痕的分析等进行了简要论述，主要目的在于清晰的区别磁痕，避免浪费和安全事故的发生。
参考文献
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