磁粉探傷檢測的原理和優(yōu)缺點

磁粉探傷檢測
磁粉探傷利用工件缺陷處的漏磁場與磁粉的相互作用，它利用了鋼鐵制品表面和近表面缺陷(如裂紋，夾渣，發(fā)紋等)磁導(dǎo)率和鋼鐵磁導(dǎo)率的差異，磁化后這些材料不連續(xù)處的磁場將發(fā)生畸變，形成部分磁通泄漏處工件表面產(chǎn)生了漏磁場，從而吸引磁粉形成缺陷處的磁粉堆積——磁痕，在適當(dāng)?shù)墓庹諚l件下，顯現(xiàn)出缺陷位置和形狀，對這些磁粉的堆積加以觀察和解釋，就實現(xiàn)了磁粉探傷。

在工業(yè)中，磁粉探傷可用來作zui后的成品檢驗，以保證工件在經(jīng)過各道加工工序(如焊接、金屬熱處理、磨削)后，在表面上不產(chǎn)生有害的缺陷。它也能用于半成品和原材料如棒材、鋼坯、鍛件、鑄件等的檢驗，以發(fā)現(xiàn)原來就存在的表面缺陷。鐵道、航空等運輸部門、冶煉、化工、動力和各種機械制造廠等，在設(shè)備定期檢修時對重要的鋼制零部件也常采用磁粉探傷，以發(fā)現(xiàn)使用中所產(chǎn)生的疲勞裂紋等缺陷，防止設(shè)備在繼續(xù)使用中發(fā)生災(zāi)害性事故。

磁粉探傷檢測的原理
磁粉探傷，是通過磁粉在缺陷附近漏磁場中的堆積以檢測鐵磁性材料表面或近表面處缺陷的一種無損檢測方法。將鋼鐵等磁性材料制作的工件予以磁化，利用其缺陷部位的漏磁能吸附磁粉的特征，依磁粉分布顯示被探測物件表面缺陷和近表面缺陷的探傷方法。該探傷方法的特點是簡便、顯示直觀。

磁粉探傷種類：
1、按工件磁化方向的不同，可分為周向磁化法、縱向磁化法、復(fù)合磁化法和旋轉(zhuǎn)磁化法。
2、按采用磁化電流的不同可分為：直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。
3、按探傷所采用磁粉的配制不同，可分為干粉法和濕粉法。
4、按照工件上施加磁粉的時間不同，可分為連續(xù)法和剩磁法。

磁粉探傷檢測的特點
磁粉探傷的優(yōu)點是：對鋼鐵材料或工件表面裂紋等缺陷的檢驗非常有效;設(shè)備和操作均較簡單;檢驗速度快，便于在現(xiàn)場對大型設(shè)備和工件進(jìn)行探傷；檢驗費用也較低。缺點是：僅適用于鐵磁性材料；僅能顯出缺陷的長度和形狀，而難以確定其深度；對剩磁有影響的一些工件，經(jīng)磁粉探傷后還需要退磁和清洗。磁粉探傷的靈敏度高、操作也方便。但它不能發(fā)現(xiàn)床身鑄件內(nèi)的部分和導(dǎo)磁性差(如奧氏體鋼)的材料，而且不能發(fā)現(xiàn)鑄件內(nèi)部分較深的缺陷。鑄件、鋼鐵材被檢表面要求光滑，需要打磨后才能進(jìn)行。

磁粉探傷檢測應(yīng)用案例
某批次齒輪軸共113件，成品經(jīng)磁粉探傷檢測，發(fā)現(xiàn)有4件零件在端面齒根位置出現(xiàn)了亮點顯示。齒輪軸材料為12Cr2Ni4A，表面進(jìn)行碳氮共滲，齒底滲層深度≥0.2mm，表面硬度≥60HRC，心部硬度32～42HRC。齒輪軸肉眼觀察均未見異常，對缺陷零件進(jìn)行熒光磁粉探傷檢查，在局部齒根處可見細(xì)微的熒光磁粉顯示。缺陷顯示位置相同，形貌相似，如圖所示，其余表面均未發(fā)現(xiàn)磁痕顯示。
說明裂紋在齒輪軸端面有4個齒根分別存在1條裂紋，編號分別為1#～4#裂紋，具體的分布位置如下圖所示：
微觀查看檢測，其中，1#裂紋的徑向長度為0.358mm、軸向長度為1.295mm；2#裂紋的徑向長度為0.354mm，軸向長度為1.30mm；3#裂紋的徑向長度為0.334mm，軸向長度為1.208mm；4#裂紋的徑向長度為0.302mm，軸向長度約為1.20mm。

磁粉檢測的優(yōu)點：
1、可檢測出鐵磁性材料表面和近表面（開口和不開口）的缺陷。
2、能直觀地顯示出缺陷的位置、形狀、大小和嚴(yán)重程度。
3、具有很高的檢測靈敏度，可檢測微米級寬度的缺陷。
4、單個工件檢測速度快，工藝簡單，成本低廉，污染少。

磁粉探傷儀又稱便攜式探傷儀采用可控硅作無觸點開關(guān)，噪音小、壽命長、操作簡單方便、適用性強，工作穩(wěn)定。按磁化方式分為電磁軛探傷儀、旋轉(zhuǎn)磁場探傷儀，按電流分為交流、直流、交直流兩用型等磁粉探傷儀，直流供電電源為可充電電池，適用于野外無電源現(xiàn)場操作以及高壓不能進(jìn)入的容器、橋梁、管道等現(xiàn)場操作，一次充電連續(xù)工作時間可達(dá)6小時以上。交流供電電源采用~220V電源直接輸入，無需其他儀器配套，操作方便、簡單、重量輕、便于攜帶，因而該儀器得到廣泛使用。輕小，可以到現(xiàn)場探傷乃至高空進(jìn)行探傷作業(yè)。包括對大型零部件進(jìn)行局部磁化探傷。特別適用于平焊縫、角焊縫、壓力容器、管道及形狀復(fù)雜零部件的探傷。對不允許高電壓進(jìn)入設(shè)備內(nèi)探傷的場合更為適合。

磁粉檢測的局限性：
磁粉探傷儀只能對大型工件分段探傷，不能一次性檢測出全方位的裂紋，所以其探傷效率較低。

磁粉檢測的應(yīng)用：
各類鍋爐、壓力容器、石油化工、冶金、航空、船舶、鐵路、橋梁等行業(yè)的結(jié)構(gòu)件、焊接件、鍛鑄件熱處理件的磁粉探傷。