① 磁力探伤的实例
1922年,霍克(W.F.Hoke)在加工装在磁性夹头上的钢件时,观察到铁粉被吸附在金属裂缝上的现象,由此而发展出磁力探伤的方法,并获得专利。这种方法于1923年开始用于生产,此后又逐渐发展出多种方法。磁力探伤的方法分类和检测方式见表1。 磁力探伤
表 1所列方法中,除磁粉法外,都属于电信号检测,易于实现自动化,但仅用于形状简单的零件或型材,灵敏度较低,局限性很大,因而广泛使用的仍为磁粉法。磁粉法是将铁磁性粉末施加在磁化了的被探伤件上,磁粉受漏磁场的吸引而显示出缺陷的位置和形状。磁粉法的工艺顺序是表面准备、磁化、加磁粉、检查、去磁、后清洗。磁场与缺陷方向垂直时,漏磁场最强,缺陷显示最清晰。因此,常常要对被探伤件进行周向和纵向两次磁化或复合磁化,以发现各个方向的缺陷。常用磁化方法见表2。 磁力探伤
磁化电流的种类有直流、交流、半波整流和全波整流等。直流电易于发现近表面缺陷。磁粉有非荧光磁粉和荧光磁粉,施加磁粉的方法有干法和湿法。干法是将磁粉直接撒在被探伤件表面;湿法是将磁粉悬浮在液体介质中再施于被探伤件。悬浮磁粉的浓度要适当:既不要太淡,使微小缺陷漏检;也不要太浓,造成不良底衬。
在外加磁场的作用下给被探伤件施加磁粉,叫做连续法;在外加磁场去除后施加磁粉,叫做剩磁法。连续法适用于任何铁磁材料;剩磁法只适用于具有较大的剩余磁感应强度和矫顽力的材料。
磁力探伤可用于板材、管材、型材、锻造毛坯等原材料和半成品的检查,也可用于锻件、焊件、铸件、车削加工件的工序和成品检查。还可用于飞机、火车、拖拉机等的维修以及机械、高压容器、石油贮罐等重要设备的定期检查。可以发现裂纹、发纹、折迭、白点、分层、气孔、夹杂等缺陷。
磁粉法几乎不受零件大小和形状的限制,检查速度快,显示直观,费用低廉,有很高的灵敏度,可发现尺寸为微米级的缺陷;可检测的近表面缺陷的埋藏深度要视缺陷的大小而定,一般不超过1~2mm。其缺点是不能检查非铁磁性材料,漆层、镀层等覆盖层对检验灵敏度有明显影响,形状复杂件不易实现自动化;无法检测零件内部的缺陷,也是其局限性之一。
② 磁粉检测的步骤有哪些
磁粉检测是以磁粉做显示介质对缺陷进行观察的方法。根据磁化时施加的磁粉介质种类,检测方法分为湿法和干法;按照工件上施加磁粉的时间,检验方法分为连续法和剩磁法。
铁磁性材料工件被磁化后,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变 而产生漏磁场,吸附施加在工件表面的磁粉,在合适的光照下形成目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。又称磁粉检验或磁粉探伤,属于无损检测五大常规方法之一。连续法又称附件磁场法或现磁法,是在外加磁场作用下,将磁粉或磁悬液施加到工件上进行磁粉探伤。对工件的观察和评价可在外磁场作用下进行,也可在中断磁场后进行。剩磁法是先将工件进行磁化,然后在工件上浇浸悬液,待磁粉聚集后在进行观察。这是利用材料剩余磁性进行检测的方法,故称为剩磁法。
③ 磁粉探伤的操作方法
将待测物体置于强磁场中或通以大电流使之磁化,若物体表面或表面附近有缺陷(裂纹、折叠、夹杂物等)存在,由于它们是非铁磁性的,对磁力线通过的阻力很大,磁力线在这些缺陷附近会产生漏磁。当将导磁性良好的磁粉(通常为磁性氧化铁粉)施加在物体上时,缺陷附近的漏磁场就会吸住磁粉,堆集形成可见的磁粉痕迹,从而把缺陷显示出来。
第一步:预清洗
所有材料和试件的表面应无油脂及其他可能影响磁粉正常分布、影响磁粉堆积物的密集度、特性以及清晰度的杂质。
第二步:缺陷的探伤
磁粉探伤应以确保满意的测出任何方面的有害缺陷为准。使磁力线在切实可行的范围内横穿过可能存在于试件内的任何缺陷。
第三步:探伤方法的选择
1:湿法:磁悬液应采用软管浇淋或浸渍法施加于试件,使整个被检表面完全被覆盖,磁化电流应保持1/5~1/2秒,此后切断磁化电流,采用软管浇淋或浸渍法施加磁悬液。
2:干法。磁粉应直接喷或撒在被检区域,并除去过量的磁粉,轻轻地震动试件,使其获得较为均匀的磁粉分布。应注意避免使用过量的磁粉,不然会影响缺陷的有效显示。
3:检测近表面缺陷。检测近表面缺陷时,应采用湿粉连续法,因为非金属夹杂物引起的漏磁通值最小,检测大型铸件或焊接件中近表面缺陷时,可采用干粉连续法。
4:周向磁化。在检测任何圆筒形试件的内表面缺陷时,都应采用中心导体法;试件与中心导体之间应有间隙,避免彼此直接接触。当电流直接通过试件时,应注意防止在电接触面处烧伤,所有接触面都应是清洁的。
5:纵向磁化。用螺线圈磁化试件时,为了得到充分磁化,试件应放在螺线圈内的适当位置上。螺线圈的尺寸应足以容纳试件。
第四步:退磁。将零件放于直流电磁场中,不断改变电流方向并逐渐将电流降至零值。大型零件可使用移动式电磁铁或电磁线圈分区退磁。
第五步:后清洗。在检验并退磁后,应把试件上所有的磁粉清洗干净;应该注意彻底清除孔和空腔内的所有堵塞物。
④ 磁粉检测的方法
磁粉检测是以磁粉做显示介质对缺陷进行观察的方法。根据磁化时施加的磁粉介质种类,检测方法分为湿法和干法;按照工件上施加磁粉的时间,检验方法分为连续法和剩磁法。
1.湿法和干法
磁粉悬浮在油、水或其他液体介质中使用称为湿法,它是在检测过程中,将磁悬液均匀分布在工件表面上,利用载液的流动和漏磁场对磁粉的吸引,显示出缺陷的形状和大小。湿法检测中,由于磁悬液的分散作用及悬浮性能,可采用的磁粉颗粒较小。因此,它具有较高的检测灵敏度。特别适用于检测表面微小缺陷,例如疲劳裂纹、磨削裂纹等。湿法经常与固定式设备配合使用,也与移动和便携式设备并用。用于湿法的磁悬液可以循环使用。
干法有称干粉法,在一些特殊场合下,不能采用湿法进行检测时,而采用特制的干磁粉按程序直接施加在磁化的工件上,工件的缺陷处即显示出磁痕。干法检测多用于大型铸,锻件毛坯及大型结构件、焊接件的局部区域检查,通常与便携式设备配合使用。
2.连续法和剩磁法
(1)连续法 连续法又称附件磁场法或现磁法,是在外加磁场作用下,将磁粉或磁悬液施加到工件上进行磁粉探伤。对工件的观察和评价可在外磁场作用下进行,也可在中断磁场后进行。
(2)剩磁法 剩磁法是先将工件进行磁化,然后在工件上浇浸悬液,待磁粉聚集后在进行观察。这是利用材料剩余磁性进行检测的方法,故称为剩磁法。 不用磁粉显示的,习惯上称为漏磁探伤,它常借助于感应线圈、磁敏管、霍尔元件等来反映缺陷,它比磁粉探伤更卫生,但不如前者直观。由于磁力探伤主要用磁粉来显示缺陷,因此,人们有时把磁粉探伤直接称为磁力探伤,其设备称为磁力探伤设备。