四川无损检测实验室磁粉探伤

磁粉探伤是一种无损检测方法，用于检测铁磁性材料（如钢铁）表面和近表面的缺陷。以下是详细介绍：

 

一、原理

 

• 当铁磁性材料被磁化后，材料内部会产生磁力线。如果材料表面或近表面存在缺陷（如裂纹、气孔、夹杂物等），磁力线会发生畸变。由于缺陷处的磁导率与材料本体不同，磁力线会逸出材料表面，形成漏磁场。
• 将磁粉（通常是黑色的四氧化三铁粉末或荧光磁粉）喷洒在被检测物体表面，磁粉会被漏磁场吸附，聚集在缺陷位置，从而显示出缺陷的形状和位置。

 

二、磁化方法

 

1. 周向磁化
   • 用于检测与工件轴线平行的缺陷。它是通过让电流直接通过工件来实现的，根据安培环路定律，电流在工件内部会产生环绕工件轴线的磁场。例如，对一根圆柱形的铁棒进行检测时，将铁棒两端连接电源，电流通过铁棒，在其内部产生周向磁场。
2. 纵向磁化
   • 主要用于检测与工件轴线垂直的缺陷。这是通过在工件周围缠绕线圈，当线圈通电时，根据毕奥 - 萨伐尔定律，会在工件内部产生纵向磁场。比如，对于一块平板状的铁磁性材料，将线圈缠绕在平板的边缘，通电后就能在平板内部产生纵向磁场。
3. 复合磁化
   • 有时候工件的缺陷方向不确定，采用复合磁化可以同时在工件内部产生周向和纵向磁场，这样能够检测出各个方向的缺陷。它是通过同时采用周向磁化和纵向磁化的装置来实现的。

 

三、磁粉的类型

 

1. 非荧光磁粉
   • 颜色一般为黑色或红色，通过普通的可见光观察。这种磁粉成本较低，操作简单。例如在一些对检测精度要求不是特别高，且检测环境光线较好的情况下，如在普通的机械加工车间检测小型铁制零件，使用黑色非荧光磁粉就可以满足要求。
2. 荧光磁粉
   • 在紫外线（黑光）照射下会发出明亮的荧光。这种磁粉的优点是检测灵敏度高，即使是微小的缺陷也能清晰地显示出来。它适用于检测要求较高、表面较为复杂的工件，如领域的一些零部件。在检测时，需要在暗室环境中，用紫外线灯照射工件表面，吸附在缺陷处的荧光磁粉会发出醒目的荧光，便于观察。

 

四、操作步骤

 

1. 预处理
   • 先要对被检测工件的表面进行清理，去除油污、铁锈、油漆等杂质。因为这些杂质会影响磁粉的吸附效果，导致缺陷显示不真实。例如，对于长期暴露在户外的钢铁结构件，表面可能有厚厚的铁锈和污垢，需要用砂纸打磨、化学清洗等方法将表面清理干净。
2. 磁化
   • 根据工件的形状、尺寸和可能的缺陷方向，选择合适的磁化方法和磁化电流大小。磁化电流大小要适中，过小可能无法产生足够强的磁场使缺陷处产生漏磁场，过大则可能会损坏工件或产生虚假显示。例如，对于一个直径较小的轴类零件，周向磁化时电流就不能太大，否则可能会使零件过热。
3. 施加磁粉
   • 将磁粉均匀地喷洒在工件表面。对于非荧光磁粉，可以用喷粉器直接喷洒；对于荧光磁粉，要注意避免磁粉飞扬，因为荧光磁粉比较细，飞扬后会影响检测环境和操作人员的健康。同时，要保证磁粉在工件表面有足够的停留时间，让磁粉能够充分地被漏磁场吸附。
4. 观察与记录
   • 在合适的光照条件下（对于非荧光磁粉是正常可见光，对于荧光磁粉是紫外线光）观察工件表面磁粉的聚集情况，判断缺陷的位置、形状和大小。并将检测结果记录下来，包括缺陷的位置坐标、长度、宽度等信息，为后续的质量评估和维修提供依据。
5. 退磁
   • 检测完成后，要对工件进行退磁处理。因为残留的磁性可能会对工件的后续加工、装配或使用产生不良影响。例如，在精密机械加工中，如果工件带有磁性，会吸附铁屑，影响加工精度。退磁的方法有交流退磁和直流退磁，交流退磁是将工件通过逐渐减弱的交流磁场，使工件的磁性消失。

 

五、应用领域

 

• 磁粉探伤在机械制造、、汽车制造、铁路运输等众多行业都有广泛应用。在机械制造中，用于检测轴类、齿轮、螺栓等零部件的表面和近表面缺陷；在领域，对飞机发动机的叶片、起落架等关键部件进行探伤，确保飞行安全；在汽车制造中，检测汽车底盘、发动机缸体等部件的质量。

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