您當(dāng)前的位置:檢測(cè)資訊 > 實(shí)驗(yàn)管理
嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2015-03-28 18:09
磁粉檢測(cè)(Magnetic Particle Testing),業(yè)內(nèi)人士簡(jiǎn)稱MT,是工業(yè)無(wú)損檢測(cè)(Nondestructive Testing)的一種成熟的無(wú)損檢測(cè)方法,在航空航天、兵器、船舶、火車、汽車、石油、化工、鍋爐壓力容器、壓力管道等各個(gè)領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。
磁粉檢測(cè)主要的應(yīng)用是探測(cè)鐵磁性工件表面和近表面的宏觀幾何缺陷,例如表面氣孔、裂紋等。
磁粉檢測(cè)是五大常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)之一,其他四種是:超聲檢測(cè)(Ultrasonic Testing):A型顯示的超聲波脈沖反射法、射線檢測(cè)(Radiographic Testing):射線照相法、滲透檢測(cè)(Penetrant Testing)、渦流檢測(cè)(Eddy Current Testing)。
按照不同特征,可將磁粉檢測(cè)分為多種不同的方法:
(1)按施加磁粉的時(shí)間分為:連續(xù)法和剩磁法。
a)連續(xù)法:磁化工件的同時(shí),施加磁粉。
b)剩磁法:先磁化工件,停止磁化后利用工件的剩磁,然后再施加磁粉。
(2)按顯示材料,分為熒光法(Fluorescent)和非熒光法(Non-Fluorescent)。
a)熒光法:采用熒光磁粉,在黑光燈下觀察磁痕。
b)非熒光法:采用普通黑色磁粉或者紅色磁粉,在正常光照條件下觀察磁痕。
(3)按磁粉的載體,分為濕法和干法。
a)濕法:磁粉的載體為液體(油或水)。
b)干法:直接以干粉的形式噴涂在工件上,只有特殊情況下才會(huì)采用這種方法。
舉個(gè)例子,一般壓力容器焊縫的磁粉檢測(cè)會(huì)采用:濕法+非熒光法+連續(xù)法,這意味著我們將在正常的光照條件下,把黑色或者紅色的磁粉分散在以水或者油的載體(即磁懸液),然后磁化焊縫的同時(shí)施加磁懸液,一邊磁化一邊觀察是否有磁痕形成。
下面就是典型的濕法+非熒光法+連續(xù)法的磁粉檢測(cè),工藝為:交叉磁軛機(jī)磁化,配合黑色磁粉。
磁粉檢測(cè)裂紋缺陷示意圖,球罐的環(huán)形對(duì)接焊縫,磁痕粗大明顯。

下圖為一條對(duì)接焊縫管,圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò),磁痕沒(méi)有上圖那么明顯,大家還能找到磁痕嗎?

磁粉檢測(cè)原理
磁粉檢測(cè),本質(zhì)上是利用材料磁性變化。
當(dāng)鐵磁性工件被磁化時(shí),若工件材質(zhì)是連續(xù)、均勻的,則工件中的磁感應(yīng)線將基本被約束在工件內(nèi),幾乎沒(méi)有磁感應(yīng)線從被檢表面穿出或進(jìn)入工件,被檢表面不會(huì)形成明顯的泄漏磁場(chǎng)。如下圖所示:

無(wú)泄漏磁場(chǎng)
但當(dāng)工件的表面存在著切割磁力線的不連續(xù)性時(shí),由于不連續(xù)性部位的磁導(dǎo)率低,磁阻很大,磁感應(yīng)線將會(huì)改變途徑。
大部分改變途徑的磁通將優(yōu)先從磁阻較低的不連續(xù)性底部的工件內(nèi)通過(guò),當(dāng)工件磁感應(yīng)強(qiáng)度比較大,工件不連續(xù)性處底部難以接受更多的磁通,或不連續(xù)性部位的尺寸較大時(shí),部分磁通就會(huì)從不連續(xù)性部位逸出工件,越過(guò)不連續(xù)性上方然后再進(jìn)入工件,這種磁通的泄漏同時(shí)會(huì)使不連續(xù)性兩側(cè)部位產(chǎn)生了磁極化,形成所謂的漏磁場(chǎng)。如下圖所示:

存在泄磁場(chǎng)
磁粉檢測(cè)基本原理:當(dāng)工件被磁化后,若工件表面及近表面存在不連續(xù)性(如裂紋),就會(huì)在不連續(xù)性部位的表面形成泄漏磁場(chǎng)(即漏磁場(chǎng)),通過(guò)漏磁場(chǎng)吸附、聚集檢測(cè)過(guò)程施加的磁粉,最終形成磁痕,便可提供缺陷的位置、形狀、大小的顯示。
磁粉檢測(cè)特點(diǎn)
1、適用范圍
磁粉檢測(cè)可用于板材、型材、管材、鍛造毛坯等原材料和半成品的檢查,也可用于鍛鋼件、焊接件、鑄鋼件加工制造過(guò)程工序間檢查和最終加工檢查,還可用于重要設(shè)備機(jī)械、壓力容器、石油儲(chǔ)罐等工業(yè)設(shè)施在役檢查等。
2、磁粉檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)
a)能直觀顯示缺陷的形狀、位置、大小和嚴(yán)重程度,并可大致確定缺陷的性質(zhì)。
b)具有高靈敏度,磁粉在缺陷上聚集形成的磁痕有放大作用,可檢出缺陷的最小寬度約0.1μm ,能發(fā)現(xiàn)深度約10μm的微裂紋。
c)適應(yīng)性好,幾乎不受試件大小和形狀的限制,綜合采用多種磁化方法,可檢測(cè)工件上的各個(gè)方向的缺陷。
d)檢測(cè)速度快,工藝簡(jiǎn)單,操作方便,效率高,成本低。
3、磁粉檢測(cè)的局限
a)只能用于檢測(cè)鐵磁性材料,如碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼等,不能用于檢測(cè)非鐵磁性材料,如鎂、鋁、銅、鈦及奧氏體不銹鋼等。詳情請(qǐng)看:為什么只有少數(shù)的金屬有磁性?
b)只能用來(lái)檢測(cè)表面和近表面缺陷,不能檢測(cè)埋藏較深的缺陷,可檢測(cè)的皮下缺陷的埋藏深度一般不超過(guò)1~2mm。
c)難于定量確定缺陷埋藏的深度和缺陷自身的高度。
d)通常采用目視法檢查缺陷,磁痕的判斷和解釋需要有技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和素質(zhì)。
相關(guān)資料:
【1】《電磁無(wú)損檢測(cè)》第四章:磁粉檢測(cè)
【2】果殼果籃:電磁學(xué)
來(lái)源:紅色荒漠