磁粉探傷檢測(cè)的原理和優(yōu)缺點(diǎn)

磁粉探傷檢測(cè)
磁粉探傷利用工件缺陷處的漏磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)，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(duì)這些磁粉的堆積加以觀察和解釋，就實(shí)現(xiàn)了磁粉探傷。

在工業(yè)中，磁粉探傷可用來(lái)作zui后的成品檢驗(yàn)，以保證工件在經(jīng)過(guò)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(yàn)，以發(fā)現(xiàn)原來(lái)就存在的表面缺陷。鐵道、航空等運(yùn)輸部門、冶煉、化工、動(dòng)力和各種機(jī)械制造廠等，在設(shè)備定期檢修時(shí)對(duì)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(cè)的原理
磁粉探傷，是通過(guò)磁粉在缺陷附近漏磁場(chǎng)中的堆積以檢測(cè)鐵磁性材料表面或近表面處缺陷的一種無(wú)損檢測(cè)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(cè)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(diǎn)是簡(jiǎn)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(shí)間不同，可分為連續(xù)法和剩磁法。

磁粉探傷檢測(cè)的特點(diǎn)
磁粉探傷的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)鋼鐵材料或工件表面裂紋等缺陷的檢驗(yàn)非常有效;設(shè)備和操作均較簡(jiǎn)單;檢驗(yàn)速度快，便于在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)大型設(shè)備和工件進(jìn)行探傷；檢驗(yàn)費(fèi)用也較低。缺點(diǎn)是：僅適用于鐵磁性材料；僅能顯出缺陷的長(zhǎng)度和形狀，而難以確定其深度；對(duì)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(cè)應(yīng)用案例
某批次齒輪軸共113件，成品經(jīng)磁粉探傷檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)有4件零件在端面齒根位置出現(xiàn)了亮點(diǎn)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(jiàn)異常，對(duì)缺陷零件進(jìn)行熒光磁粉探傷檢查，在局部齒根處可見(jiàn)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(shuō)明裂紋在齒輪軸端面有4個(gè)齒根分別存在1條裂紋，編號(hào)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(cè)，其中，1#裂紋的徑向長(zhǎng)度為0.358mm、軸向長(zhǎng)度為1.295mm；2#裂紋的徑向長(zhǎng)度為0.354mm，軸向長(zhǎng)度為1.30mm；3#裂紋的徑向長(zhǎng)度為0.334mm，軸向長(zhǎng)度為1.208mm；4#裂紋的徑向長(zhǎng)度為0.302mm，軸向長(zhǎng)度約為1.20mm。

磁粉檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：
1、可檢測(cè)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(cè)靈敏度，可檢測(cè)微米級(jí)寬度的缺陷。
4、單個(gè)工件檢測(cè)速度快，工藝簡(jiǎn)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(wú)觸點(diǎn)開關(guān)，噪音小、壽命長(zhǎng)、操作簡(jiǎn)單方便、適用性強(qiáng)，工作穩(wěn)定。按磁化方式分為電磁軛探傷儀、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(wú)電源現(xiàn)場(chǎng)操作以及高壓不能進(jìn)入的容器、橋梁、管道等現(xiàn)場(chǎng)操作，一次充電連續(xù)工作時(shí)間可達(dá)6小時(shí)以上。交流供電電源采用~220V電源直接輸入，無(wú)需其他儀器配套，操作方便、簡(jiǎn)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(chǎng)探傷乃至高空進(jìn)行探傷作業(yè)。包括對(duì)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(duì)不允許高電壓進(jìn)入設(shè)備內(nèi)探傷的場(chǎng)合更為適合。

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

磁粉檢測(cè)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。