磁粉检测-第二章 磁化方法
第二章 磁化
趋肤效应的产生
1
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500
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―磁导率 ―电导率 ―电流的频率
交流电的优点： • 1）对表面缺陷检测灵敏度高 • 2）适宜于变截面工件的检测 （磁场分布较均匀） • 3）便于实现复合磁化和感应磁化（交变磁场叠加） • 4）有利于磁粉在被检表面上的迁移 （方向） • 5）设备结构简单 • 6）易于退磁（方向和效应） 交流电的局限性： • 1） 剩磁法检验时，受交流电断电相位的影响,剩磁 不够稳定 • 2） 探测缺陷的深度小
根据工件的几何形状，尺寸、大小和欲发 现缺陷方向而在工件上建立的磁场方向， 将磁化方法一般分为周向磁化、纵向磁化 和多向磁化（复合磁化）。 所谓周向与纵向，是相对被检工件上的磁 场方向而言的。
磁粉探伤机
磁粉探伤机
一 周向磁化ຫໍສະໝຸດ 周向磁化是指给工件直接通电，或者使电流
流过贯穿空心工件孔中的导体，旨在工件中建 立一个环绕工件的并与工件轴垂直的周向闭合 磁场，用于发现与工件轴平行的纵向缺陷，即 与电流方向平行的缺陷。 周向磁化常用方法有轴向通电法、中心导体法、 偏置芯棒法和支杆法等。
1 磁场方向与发现缺陷方向的关系
•
工件磁化时，当磁场 方向与缺陷延伸方 向垂直时，缺陷处 的漏磁场最大，检 测灵敏度最高。
2 磁化方法选择的依据
工件的尺寸大小。 工件的外形结构。 工件的表面状态。 工件过去的断裂情况和应力分布， 分析可能产生缺陷的部位和方向。
3 磁化方法的分类
支杆法的缺点
一次能检验较小区域。 接触不良产生电弧或烧伤。 大面积检验时，要求分块累计检验，很 费时。
二 纵向磁化
纵向磁化是指将电流通过环绕工件的线圈， 使工件沿纵长方向磁化的方法，工件中的磁 力线平行于线圈的中心轴线。用于发现与工 件轴垂直的周向缺陷。
磁粉检测物理基础ppt
1.5 磁粉探伤中使用的单位、SI单位与CGS制的换算关系
磁场强度H 磁通量 Φ 磁感应强度 B
A/m
Oe1Oe
1
4
103 A/ m 80A / m
Wb M1Wx b 108 Mx
T
G1Ts 104 Gs
2 磁粉探伤的物理基础
当磁感应线由钢铁进入空气，或者由空气进入钢铁，在空气中 磁
感应线实际上是垂直的。
磁感应强度的边界条件:
B1n B2n
（方向分量连续）
H1t H 2t
2.7 漏磁场 2.7.1 漏磁场的形成
所谓漏磁场，就是铁 磁性材料磁化后，在不 连续性处或磁路的截面 变化处，磁感应线离开 和进入表面时形成的磁 场。如右图
2.3 铁磁性材料
为磁畴，其体积约为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。 2.3.2 磁化过程 用磁畴理论来解释
当把铁磁性材料放到外加磁场中去时，磁畴就会受到外加磁场的 作用，一是使磁畴磁矩转动，二是使畴壁发生位移，最后全部磁畴 的磁矩方向转向与外加磁场方向一致，铁磁性材料被磁化，显示出 很强的磁性。
高温情况下，磁体中分子热运动会破坏磁畴的有规则排列，使 磁 体的磁性削弱。超过居里点后，磁性全部消失，变为顺磁质。
2.3.3 磁化曲线
磁化曲线是表征铁磁性材料磁特性的曲线，用以表示外加磁场强度 H与磁感应强度B的变化关系。
B～H曲线的测绘方法: 采用如图所示的装置
曲线特征：
2.3.4 磁滞回线 饱和磁场强度 Bm 矫顽力 Hc
典型磁化材料 （30CrMnSiA） 磁化曲线的 认识与应用
磁粉检测全部+讲解学习
磁粉检测全部+讲解学习第⼀章绪论1.1、能形成磁粉显⽰的零件结构或形状上的间断叫做---------不连续性1.2、磁粉检测与渗透检测元件检测主要区别是---------检测原理不同1.3、以下关于磁敏元件检测法的叙述中，正确的是--------- 磁敏元件检测法获得不连续性（包括缺陷）深度的信息。
1.4、磁粉检测在下列哪种缺陷的检测不可靠--------埋藏的很深的⽓孔，⼯件表⾯浅⽽宽的划伤，针孔状的缺陷和延伸⽅向与磁感应线⽅向夹⾓⼩于20度⾓的缺陷。
1.5、磁粉检测优于涡流检测的地⽅--------能直观的显⽰出缺陷的位置、形状、⼤⼩和严重程度-。
1.6、磁粉检测优于渗透检测的地⽅---------能检出表⾯夹有外来材料的表⾯不连续性；对单个零件检测快，可检出近表⾯的不连续性。
1.7、承压设备对铁磁性材料⼯件表⾯和近表⾯缺陷的检测宜优先选择磁粉检测，主要是因为---------磁粉检测对铁磁性材料攻坚的表⾯和近表⾯缺陷具有很⾼的灵敏度，可发现微⽶级宽度的⼩缺陷。
1.8、对检测有⾊⾦属管⼦表⾯缺陷最合适的⽅法是---------涡流法。
1.9、被磁化的⼯件表⾯有⼀裂纹，使裂纹吸引磁粉的原因是------漏磁场。
1.10、漏磁场检测的试件必须具备的条件是--------- 试件有磁性。
1.15、通常把影响⼯件使⽤的不连续性称为缺陷，所以不连续性和缺陷的概念不是不同的。
1.16、磁粉检测和检测元件检测都属于漏磁场检测。
1.17、磁粉检测的基础是不连续性处漏磁场与磁粉的磁相互作⽤。
1.18、磁粉检测可以检测沉淀硬化不锈钢材料，不能检测奥⽒体不锈钢材料1.19、采⽤磁敏元件检测⼯件表⾯的漏磁场时，探测的灵敏度和检查速度及⼯件⼤⼩⽆关。
1.20、如果被磁化的试件表⾯存在裂纹，使裂纹产⽣漏磁场的原因是磁⼒线的不连续性导致磁⼒线发⽣弯曲。
1.21、磁粉检测对铁磁性材料表⾯开⼝⽓孔的检测灵敏度要低于渗透检测。
磁粉检测
全波整流平均值，用Id表示 粉检测中对工件起磁化作用的是电流的峰值，而交流电表 提供的是有效值。 本式针对正弦电流
•趋夫效应:交流电通过导电体时 ，其电流密度分布是不均匀的， 导体表面的电流密度大，而中心 部位很小，这种电流趋向于导体 表层流动的现象称为趋夫效应,产 生的原因是电磁感应产生了涡流
趋肤效应的产生
• 2）磁化 磁化方法，磁化电流按（2）选择，通电磁化的时 间有一定的技术要求。因为磁化电流一般都比较大， 如连续通电，仪器、工件可能出现热损、从检验缺陷 角度看，有短暂的磁化（如1/2s）就足够了，所以磁 化工件一般都采用间断通电方式，如连续法，为兼顾 磁化瞬间施加磁悬液，通常按——通电1-3s，间断12s——这个动作反复，直到施加磁悬液完毕，这样可 使热量不致太高，又达到检测效果。在采用湿式连续 法时，还应注意磁痕不要被磁悬液的流动破坏。
• 工艺程序
磁粉工艺程序可归纳为下列几个步骤： 预处理 磁化
施加磁悬液
观察 退磁
后处理
• 工艺程序的正确执行是获得良好检验的保证，这里将 各步骤的主要内容简介如下： • 1）预处理 预处理是对即将进行磁粉检测的工件预备性处理 。工件表面状况对缺陷检出有较大影响，检验前必须 清除工件表面的油脂、污垢、锈蚀、氧化皮等，清除 方法很多，可以喷沙、溶剂清洗、砂纸打磨、抹布擦 洗等。通电磁化的工件，在电极接触部位应特别注意 清洗，如有非导电层（如油漆）必须清除干净，保持 良好导电。另外干法检验时要干燥被检面；在采用水 磁悬液时，要注意工件表面的油迹会使水悬液无法润 湿工件表面，产生“水断”现象，要可靠地进行检验 ，必须排除这种现象。
§ 4.2
磁化与退磁
磁化包括磁化电流，磁化方法和磁化规范
§ 4.2.1
磁粉检测-第二章 磁化规范
第二章 磁化方法和磁化规范 2020年11月2日
星期一
用标准试片确定：可用标准试片的磁痕显示程度确定 磁化规范，尤其对于形状复杂的工件，难以用计算法求得磁化 规范时，把标准试片贴在被磁化工件的不同部位，可确定大致 理想的磁化规范。 周向磁化规范的选择
圆形工件周向磁化（通电法或中心导体法）时，工件表面
磁 粉
检
测
Magnetic Particle Testing (MT)
第二章 磁化方法和磁化规范 2020年11月2日
星期一
磁化规范 对工件磁化时，选择磁化电流或磁场强度值所遵循的规则 称为磁化规范。磁场强度过大会产生过度背景，会掩盖相关显 示。磁场强度过小，磁痕显示不清晰，难以发现缺陷。 1、制定磁化规范应考虑的因素 首先根据工件的材料、热处理状态和磁特性，确定采用连 续法还是剩磁法，并制定相应的磁化规范。还要根据工件的尺 寸、形状、表面状态和可能的缺陷种类、位置、形状和大小， 确定磁化方法、磁化电流种类和有效磁化区，并制定相应的磁 化规范。当然，这些因素变化很大，对每个工件要制定精确的 磁化规范是困难的，很多情况下，经验会起很大作用。
第二章 磁化方法和磁化规范 2020年11月2日
星期一
2、制定磁化规范的方法 可通过下述一种或四种方法来确定。 用经验公式计算：对于工件形状规则的，磁化规范可用经验 公式计算，这些公式可提供一个大概的指导，使用时应与其它 磁场强度监控方法结合。 ❖用特斯拉计测量工件表面的磁场强度。 测绘钢材磁特性曲线：上述制定磁化规范的方法，只考虑了 工件的尺寸和形状，而未将材料的磁特性包括进去，一般情况 下，能满足工程实际要求。但随着钢材品种的增加，磁特性差 异也越来越大，显然，用同一磁化规范是不合适的，所以，最 好的方法是绘制材料的磁特性曲线。
磁粉检测的磁化方法
磁粉检测的磁化方法
磁粉检测的磁化方法主要有以下几种：
1. 通电法：将制件夹于探伤机两夹头之间，电流从制件上通过，形成周向磁场，可发现与电流方向平行的不连续性。
2. 正中心导体法：将导体穿入空心制件的孔中，并置于孔的中心轴线上，电流从导体上通过，形成周向磁场，用于检测空心制件内外表面与电流方向平行的不连续性。
3. 偏置中心导体法：将导体穿入空心制件的孔中，并偏离孔的中心轴线，电流从导体上通过，形成与两触头连线的中间部位不规则周向磁场，可发现与两触头连线平行方向的不连续性，适用于焊缝或大型部件的局部检查。
4. 线圈法：制件放于通电线圈中，或用软电缆在加工件上磁化，形成纵向磁场，有利于发现与线圈轴线方向垂直的不连续性。
5. 磁轭法：将制件夹于电磁铁的两极之间磁化，或用马蹄形磁铁对制件局部磁化。
可发现与两磁极连线方向垂直的不连续性。
由于磁通变化，在制件上产生感应电流，适用于检查薄壁环形件、盘件、轴承、座圈等。
可发现与感应电流方向平行的不连续性。
6. 交流磁化法：利用电磁铁在被检测物体表面施加一个交变磁场。
该磁场的方向和大小随电磁铁中通电电流的方向和大小而改变。
此时，被检测物体的
表面和内部因磁场的作用而磁化，使得表面缺陷处的磁场分布发生了变化，磁粉就能够沉积在缺陷处。
7. 直流磁化法：利用恒定电流在被检测物体表面施加一个静态磁场。
该磁场的方向和大小不随时间而改变。
这些方法各有特点，具体使用哪种方法需要根据实际情况进行选择。
磁粉检测技术：磁化规范-用经验公式计算-周向磁化规范
标准中的检测规范
承压设备无损检测 磁粉检测NB/T47013.4-2015
航空器无损检测 磁粉检验MH/T 3008-2004
标准中的检测规范
例题：
1、一截面为50×50mm，长为1000mm的方钢，要求工件表面磁场 强度为8000A/m，求所需的磁化电流？
有效磁化区 4d=4×25=100mm 钢管外壁周长：L=3.14×180=570mm N=L/(4d×90%)=570/90≈6.3 取7次。
二、用经验公式计算-周向磁化规范
3. 支杆法
当支杆间距L为75mm～200mm，工件壁厚分为两档时，其磁化规范 （连续法，峰值）如下：
支杆法磁化规范
板厚T/mm T<19 T≥19
磁化电流I/A I=（3.5-4.5）L I=（4.0-5.0）L
例题：
4、有一板材对接焊缝，板厚为20mm，采用触头法间距固定为 150mm的探伤仪来检测，需要多大磁化电流？
解：L=150mm，T=20mm I=(4-5)L=(600-750)A
GJB 2028A-2007
对于管、环类试件，常采用中心导体法进行磁化、检查。中心导体法 分为同心放置和偏心放置两种。
同心放置时，计算公式同直接通电法，D为工件外径。
上件 缺陷
中心导体
电流
二、用经验公式计算-周向磁化规范
2. 中心导体法
偏置芯棒法:
计算公式同直接通电法，D为芯棒直径与工件的二倍壁厚之和。 有效磁化区段是芯棒直径的4倍，分段检查，每次有10%的重迭区。
解：D=50× 2 ≈70.7mm I=8000×3.14×（70.7/1000）=1776A
磁粉检测(MT)的I级、II级考试总复习要点
磁粉检测(MT)的I级、II级考试总复习要点第1章钢铁工艺及无损检测概论1、冶金学知识按化学成分，钢的分类方法是什么？（答案：非合金钢、合金钢)碳钢的分类方法是什么？（答案：高、中、低合金钢）合金钢的分类方法是什么？（答案：高、中、低碳钢）钢材经冷轧后的表面硬度如何变化？（增加）轧制会产生哪些缺陷？（答案：分层、折叠）金属材料的使用性能（或工艺性能）有哪些？（答案：力学性能、物理性能、化学性能）钢材热处理的目的是什么？（答案：改变组织结构，进而改变机械性能)钢材的热处理应力有哪些？（答案：热应力、组织应力）不连续性的定义是什么？（答案：钢材正常组织结构或外形的间断）不连续性（缺陷的正式称谓）对材料的影响体现在哪些方面？（答案：材料的使用性能）材料的使用性能包括哪些性能？（答案：力学性能；物理性能；化学性能）材料的使用性能的重要性体现在哪些方面？（材料的应用范围、使用安全可靠性和使用寿命）2、五大常规方法超声波的频率规模是什么？（20Hz～20kHz）超声探伤的道理是基于金属的什么性子？（传声性）压电晶片的作用是什么？（将电能转换为机械能、将机械能转换为电能）超声检测适用于哪些金属材料？（几乎所有金属材料）射线探伤法的应用范围是什么？（几乎所有固体材料）射线照相的清晰度与哪些因素有关？（焦距：焦距越大，清晰度越差）射线法容易检出哪些缺陷？（焊缝中未焊透、棒材中气孔、锻钢中夹杂物等）射线法不容易检出哪些缺陷？（钢板中分层、工件表面很小缺陷）涡流检测的道理是什么？（电磁感应）涡流检测的特点是什么？（不使用耦合剂、非接触）涡流检测可以用来干什么？（答案：①探伤；②测量涂层厚度；③分钢）漏磁探伤的道理是什么？（铁磁金属被磁化在缺陷处发生漏磁场）漏磁探伤的检测范围是什么？（表面近表面）漏磁探伤可否用于高温状态？（温度达到居里点以上时，否）渗入渗出探伤的道理是什么？（毛细现象）渗透探伤适于检测哪些缺陷？（表面开口缺陷）渗透探伤的四个基本过程是什么？（渗透、清洗、显像和观察）渗透液粘度与其渗入缺陷能力的关系是什么？（粘度越小，渗入缺陷的能力越强）电磁超声检测的最大特点是什么？（无需使用耦合剂）电磁超声的换能机理是什么？补充：无损检测公知常识常用无损检测方法及其英文缩写是什么？（补充：目视VT）目视检测首要包括哪些方法？（谜底：放大镜、直接目视、内窥镜）探测深度最大的无损检测方法是哪种方法？（超声）一般可探缺陷的最小深度是多深？（为保证探伤信噪比达到10dB，一般认为可检出缺陷深度是表面不平度的3倍）3、无损检测概论无损检测手艺在国民经济中地位是由什么决定的？（安全性、可靠性、经济性）无损检测的应用特点有哪些？（正确选择NDT方法、正确选择NDT时机、综合应用各种NDT方法）影响无损检测可靠性的因素是什么？（操作方法的选择、被检对象的情况、无损检测装置）无损检测1级和2级人员职责是什么？（参照GB/T 9445-2008）冶金无损检测职员资格判定与认证规则》是根据什么原则制订的？（GB/T 9445（等同ISO9712））冶金无损检测人员证书的有效期为多长？（5年）无损检测人员的资格鉴定能证明什么？它代表操作授权吗？（①能力；②否）第2章磁粉检测物理基础磁铁的二个磁极具有何种性质？（不可分开性）铁磁材料三大特点是什么？（磁滞性、磁饱和性、高导磁性）磁力线如何描述磁场强度？（磁力线密集处的磁场强、磁力线切线方向表示磁场方向）磁力线的特性有哪些？（彼此不相交；磁极处最稠密；具有最短路径；是封闭的环）磁场强度和磁感应强度是什么量？（矢量：具有强度和方向）磁场强度和磁感应强度分别用什么符号表示？（H、B）磁场强度与磁感应强度的关系式是什么？（H＝B/μ）磁场强度在国际单位制中和在工程上的单位分别是什么？（A/m，XXX）XXX与A/m的换算关系是什么？（1 A／m＝4×l0—3奥斯特）计算磁场强度的术语是什么？（安匝数）电流方向与磁场方向的关系如何确定？(右手定章)铁磁性材料中磁感应线与电流方向的关系如何？（成90°角）熟练使用教材P25上（2-36）式计算圆柱导体表面的磁场强度。
磁粉无损检测中12种常见磁化方法的特点
磁粉无损检测中12种常见磁化方法的特点在磁粉探伤中用到的各种磁化方法，如轴向通电法、中心导体法、偏置芯棒法、触头法、感应电流法、环形件绕线电缆法、线圈法、磁轭法、永久磁轭法、交叉磁轭法、直流电磁额与交流通电法复合磁化法、平行电缆磁化法等，其本质都是裂痕、杂质等缺陷处破坏被测部件或区域的正常磁力线的分布，从而出现缺陷处磁粉的堆积现象。
各种磁化方法是依据被检缺陷的所处位置及方向，被检工件或区域的材料性质、厚度、大小、外形、工艺要求，检测方法的操作频率及容易度等细分。
下面就来具体分析各种磁粉探伤中磁化方法的特点。
1.轴向通电法指磁化电极固定轴类部件两端，使磁化电流沿轴类件轴向通过的方法，用于发现与电流平行的纵向缺陷。
其优点是：①操作简单、方便、效率高、灵敏度高；②磁化电流产生周向磁场基本集中在工件的表面及近表面；③磁化电流取值与长度无关；④磁化规范易计算；⑤工件端头无磁极，不产生退磁场；⑥可用大电流在短时间内大面积磁化。
其缺点是：①磁化电流与工件接触不良会产生电击伤；②不能检测半空心工件；③磁化细长工件易变形。
适用于检测机加工件、轴类、管子、铸钢件和锻钢件及特种设备实心和空心工件的焊缝。
示意图：2.中心导体法指磁化导线位于空心轴类部件中轴线的磁化方法，用于发现与电流平行的纵向缺陷及与以磁化导线为圆心的径向缺陷。
其优点是：①工件无电击伤出现；②可检测空心工件各个面；③可一次磁化多个工件；④一次通电，工件全长都能得到周向磁化；⑤操作简单、效率高、灵敏度高。
其缺点是：①检测厚壁工件外表面缺陷的灵敏度偏低；②仅适用于通孔类工件的检验；适用于检测机加工件、管子、铸钢件和锻钢件及特种设备工件等空心工件的焊缝。
示意图：3.偏置芯棒法指磁化导线贯穿空心轴类部件的磁化方法，用于发现与电流平行的纵向缺陷及与以磁化导线为圆心的径向缺陷。
其优点是：①工件无电击伤出现；②可检测空心工件各个面；③可一次磁化多个工件；④一次通电，工件全长都能得到周向磁化；⑤灵敏度高；⑥可用相对较小磁化电流检测较大直径及厚壁类的轴类件。
磁粉检测—磁粉检测基本原理(无损检测课件)
磁化规范
制定磁化规范的方法： ➢ 用经验公式计算； ➢ 用仪器测量工件表面的磁场强度； ➢ 测绘钢材磁特性曲线； ➢ 用标准试片确定大致的磁化规范。
第2节 磁粉检测的基本原理
1. 磁粉检测原理
磁粉检测原理
铁磁性材料和工件被磁化后， 由于不连续性的存在，使工 件表面和近表面的磁力线发 生局部畸而产生漏磁场，吸 附施加在工件表面的磁粉， 形成在合适光照下目视可见 的磁痕，从而显示不连续的 位置、形状和大小。
2. 使用范围
磁粉检测适用范围
铁磁性材料表面和近表面尺寸很小，间隙极窄，目视难以 看出的不连续性（长0.1mm,宽为微米级的裂纹）；
未加工的原材料、加工的半成品、成品工件及在役或使用 过的零部件进行探伤，还能对板材、型材、管材、棒材、 焊接件、铸件及锻件进行探伤；
可以发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等 缺陷。
第2节 磁粉检测的基本原理
磁化电流
为了在工件上产生磁场而采用的电流称为磁化电流。 方法：交流电、整流电、直流电和冲击电流。
磁化电流特点
交流电磁化湿法检验，对工件微小缺陷检测灵敏度高； 交流电的深入深度低于整流电和直流电； 交流电用于剩磁法检验时，应加装断电相位控制器； 交流电磁化连续法——有效值电流，剩磁检验——峰值电流； 整流电流中交流分量越大，检测近表面较深缺陷的能力越小； 单相半波整流电磁化干法检验，对工件近表面缺陷检测灵敏度高； 三相全波整流电可检测工件近表面较深的缺陷； 直流电可检测工件近表面最深的缺陷； 冲击电流只能用于剩
磁化规范
制定磁化规范考虑的因素 ➢ 工件的材料、热处理状态和磁特性——确定采用连续法还
是剩磁法及相应的磁化规范； ➢ 工件尺寸、形状、表面状态和欲检缺陷的几何形状和位
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第二章 磁化方法和磁化规范 2020年11月2日
星期一
5、环形件绕电缆法：
是用软电缆穿绕环形件通电 磁化，形成沿工件圆周方向的周 向磁场，用于发现与磁化电流平 行的径向缺陷，如图2－12所示。 它的优点是非电接触，可避免烧 伤工件。缺点是效率低，不适用 于批量检验。
2－12 环形件绕电缆法
第二章 磁化方法和磁化规范 2020年11月2日
影响材料性能。
第二章 磁化方法和磁化规范 2020年11月2日
星期一
触头法用较小的磁
化电流就可在工件局部
得到必要的磁场强度，
灵敏度高，使用方便。
触头间距应控制在75～
200mm为宜，最短不能 小于75mm，因为在触
图2－10 触头法磁化的有效磁化区(阴影部分)
头附近25mm范围内电流密度过大，产生过度背景，有可能掩
星期一
②应尽量避免工件与电磁轭之间的气隙； ③当极间距大于1m时，工件磁化效果很差； ④形状复杂而且较长的工件，不宜采用整体磁化。 局部磁化要求：便携式电磁轭的磁极间距L一般应控制在75～ 200mm为宜。因为磁极附近25mm范围内，磁通密度过大会 产生过度背景，有可能掩盖相关显示。在磁路上总磁通量一定 的情况下，工件表面的磁场强度随两极间距L的增大而减小， 所以磁极间距也不能太大。 磁轭法优点：①非电接触；②改变磁轭方位，可发现任何方向 的缺陷；③可带到现场，使用灵活方便；④可用于检验带漆层 的工件；⑤检测灵敏度较高。
第二章 磁化方法和磁化规范 2020年11月2日
星期一
磁轭法缺点：①几何形状复杂的工件检验较困难；②一次 磁化只能检验较小的区域，大面积检验时，费时费力。 3、永久磁轭法：可用于对工件局部磁化，适用于无电源和不 允许产生电弧的易燃易爆场所。但在检验大面积工件时，不能 提供足够的磁场强度以得到清晰的磁痕显示，磁场大小也不能 调节。永久磁铁磁场太大时，吸在工件上难以取下，磁极上的 磁粉也不容易被清除掉，还可能把缺陷磁痕弄模糊，所以很少 使用。
触头法适用于焊接件及各种大中型工件的局部检验。
第二章 磁化方法和磁化规范 2020年11月2日
星期一
4、感应电流法：
是将铁芯插入环形
工件内，把工件当变压
器的次级线圈，通过铁
芯中的磁通变化，在工
件内感应周向电流对工
件进行磁化，用于发现
工件圆周方向的缺陷。
感应电流与磁通量
图2－11 感应电流法
的变化率成正比，工件
盖相关显示。如果触头间距过大，触头间的磁场就会减弱，所
以磁化电流必须随触头间距的增加而增加。触头法磁化的有效
磁化区域如图2－10中的阴影部分，面积为(L-50) ×L/2 (㎜2)
第二章 磁化方法和磁化规范 2020年11月2日
星期一
触头法的优、缺点和应用范围： 优点：①设备轻便，可携带到现场检验，灵活方便； ②可将周向磁场集中在经常出现缺陷的局部区域进行检验； ③检测灵敏度高。 缺点：①一次磁化只能检验较小的区域； ②接触不良会引起工件过热或打火烧伤； ③大面积检验时，要求分块累积检验，费时费力。
交叉磁轭法 交叉线圈法 直流磁轭与交流通电法 直流线圈与交流通电法 有相移的整流电磁化法
第二章 磁化方法和磁化规范 2020年11月2日
星期一
四、各种磁化方法的特点、应用范围和优缺点 磁化工件的顺序：先周向磁化，后纵向磁化。如果一个工 件上横截面尺寸不等，周向磁化时，先磁化小直径处，后磁化 大直径处，电流分别计算。
图2－6 夹钳通电法
第二章 磁化方法和磁化规范 2020年11月2日
星期一
通电法的优、缺点和应用范围： 优点：①无论简单或复杂的工件，一次或数次通电都能方便地 磁化；②在整个电流通路的周围产生周向磁场，磁场基本上都 集中在工件的表面和近表面；③两端通电即可对工件全长进行 磁化；④磁化规范容易计算；⑤工件端头无磁极，不会产生退 磁场；⑥用大电流可在短时间内进行大面积磁化；⑦工艺方法 简单，检测效率高；⑧有较高的检测灵敏度。 缺点：①接触不良会产生电弧烧伤工件；②不能检测空心工件 内表面的不连续；③夹持细长工件时容易使工件变形。
星期一
周向磁化
轴向通电法
通电法
直角通电法
中心导体法
夹钳通电法
偏置芯棒法
触头法
感应电流法
环形件绕电缆法
第二章 磁化方法和磁化规范 2020年11月2日
星期一
纵向磁化
线圈法
磁轭法 永久磁轭法
螺管线圈法 绕电缆法 电磁轭整体磁化 电磁轭局部磁化
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星期一
多向磁化
件的使用情况和各部位的应力分布，分析可能产生的缺陷种 类和方向，选择合适的磁化方法。
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星期一
图2－4 磁场方向与发现缺陷的能力
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星期一
三、磁化方法的分类： 纵向磁化
多向磁化
周向磁化 给工件直接通电 或使电流通过贯穿空 心工件孔中的导体， 在工件中建立一个环 绕工件的并与工件轴 线垂直的周向闭合磁 场，用于发现与工件
的缺陷，一次磁化可检测
各个方向的缺陷。
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星期一
2、直流电磁轭与交流通电法复合磁化：工件用直 流电磁轭进行纵向磁化，并同时用交流电进行周向磁化，如图 2－19所示。直流电磁轭产生的纵向磁场大小和方向不变，交 流通电法产生的周向磁场大小方向随时间变化，其合成磁场如 图2－20所示。
通电法适用于实心和空心工件如焊接件、轴类、管材、机 加工件、铸钢件和锻钢件的磁粉检测。
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星期一
通电法产生打火烧伤的原因是：①工件与两磁化夹头 接触部位有铁锈、氧化皮及脏物；②磁化电流过大；③ 夹持压力不足；④在磁化夹头通电时夹持或松开工件。 预防打火烧伤的措施是：①清除与电极接触部位的铁 锈、油漆和非导电覆盖层；②在磁化夹头覆盖上厚度均 匀的铅垫或铜编织垫；③磁化电流应在夹持压力足够时 接通；④必须在磁化电流断电时夹持或松开工件；⑤用 合适的磁化电流磁化。
对于高填充系数线圈，有效磁化区是从线圈中心到两侧距离 为200mm范围，如图2－16所示。
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星期一
R
RR
图2－15 中、低填充系 数时磁化有效区
200mm 200mm
图2－16 高填充系数时 磁化有效区
线圈法优点：①非电接触；②方法简单；③大型工件用绕电缆 法很容易得到纵向磁场；④有较高的检测灵敏度。 线圈法缺点：①L/D值对退磁场和灵敏度有很大影响；②对于工 件端面缺陷检测灵敏度低。
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星期一
多向磁化方法
1、交叉磁轭法：用一个磁 轭对工件磁化只能发现与
两极连线垂直的和成一定
角度的缺陷，使用交叉磁
轭可在工件表面产生旋转
磁场，如图3－27所示。大 量实践证明，这种多向磁 化技术可以检测出非常小
图2－18 交叉磁轭法
1－工件 2－旋转磁场 3－缺陷 4 、5－交流电 6－焊缝 7－交叉磁轭
磁 粉
检
测
Magnetic Particle Testing (MT)
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磁化方法 一、磁场方向与发现缺陷的能力：磁粉检测的能力，取决于施 加磁场的大小，并和缺陷的位置、大小和形状等因素有关。工 件磁化时，若磁场方向与缺陷方向垂直时，缺陷处的漏磁场最 大，检测灵敏度最高。若磁场方向与缺陷方向平行时，漏磁场 最小，不会产生磁痕显示。由于工件中的缺陷有各种取向，故 应根据工件的几何形状，采用不同的方法对工件进行周向、纵 向或多向磁化，以便发现不同取向的缺陷。 二、选择磁化方法应考虑的因素： ①工件的尺寸；②工件的形状；③工件的表面状态；④根据工
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星期一
2、磁轭法：
工件
铁芯
磁轭整体磁化
磁轭局部磁化
2－17 磁轭法磁化
分为整体磁化和局部磁化，如图2－17所示。
整体磁化要求：①只有磁极截面大于工件截面时才能获得 较好的探伤效果，否则工件中得不到足够的磁场强度，用 直流磁轭时比交流更为严重。
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采用直接通电法能否检测内表面缺陷？
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星期一
空心件用直接通电法不能检 查内表面缺陷，因为内表面的磁 场强度为零，用中心导体法能清 晰地发现内表面缺陷。中心导体 材料通常采用导电性能良好的铜 棒或铝棒，对于弯曲的工件，可 用软电缆代替。 中心导体法的优、缺点和应用范围：
将电流通过环绕 工件的线平行，用于发现 与工件轴向垂直的横 向缺陷。
通过复 合磁化，在 工件中产生 一个大小和 方向随时间 成圆形、椭 圆形或螺旋 形变化的磁
轴线平行的纵向缺陷
场，可发现
工件各个方
周向磁化
纵向磁化 向上的缺陷
第二章 磁化方法和磁化规范 2020年11月2日
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星期一
2、中心导体法：是将导体穿 入空心工件的孔中，电流从 导体上流过形成周向磁场， 所以又叫电流贯通法、穿棒 法、芯棒法等。由于是感应 磁化，可用于检查空心工件 内、外表面与电流平行的纵 向不连续和端面的径向不连 续，如图2－7所示。
图2－7 中心导体法
星期一
纵向磁化方法 1、线圈法：包括螺管线圈法(图2－13)和绕电缆法图2－14) 。 形成纵向磁场，用于发现工件的周向（横向）缺陷，适用与长 工件如焊接件、轴、管材、棒材等的磁粉检测。