磁粉探傷檢測技術(shù)

磁粉檢測（MT）技術(shù)為表面檢測技術(shù)，采用了漏磁場(chǎng)的原理，檢測固體材料及其制件的表面與近表面缺陷。新中國成立的*個(gè)五年計劃期間，航空、機械等行業(yè)的大型國有企業(yè)開(kāi)始籌建磁粉檢測部門(mén)。此后幾十年來(lái)，特別是中國機械工程學(xué)會(huì )無(wú)損檢測分會(huì )成立30年以來(lái)，在全體從業(yè)人員的共同努力下，我國磁粉檢測技術(shù)從無(wú)到有，歷經(jīng)起步、發(fā)展和成熟階段，在基礎理論與應用技術(shù)研究、標準化、人員隊伍建設、儀器設備和器材研制等方面取得了很大的進(jìn)步和發(fā)展。目前，作為我國五大常規檢測技術(shù)，磁粉檢測技術(shù)在航空、航天、兵器、船舶、鐵路和特種設備等領(lǐng)域得到了廣泛的應用。

1．磁粉檢測技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史

20世紀50年代，部分大型國有企業(yè)設立無(wú)損檢測部門(mén)，新中國磁粉檢測工作開(kāi)始起步。

20世紀60年代，在仿制的基礎上，研制出大型交流磁粉探傷機。設備與器材研制工作初露端倪。

1978年，中國機械工程學(xué)會(huì )無(wú)損檢測分會(huì )磁粉、滲透檢測專(zhuān)業(yè)委員會(huì )成立，并召開(kāi)全國性技術(shù)交流會(huì )。

1982年，國內開(kāi)辦磁粉、滲透檢測專(zhuān)業(yè)Ⅱ級人員培訓班，結束了檢測人員無(wú)證操作的歷史。

20世紀80年代，隨著(zhù)改革開(kāi)放的深入開(kāi)展，通過(guò)引進(jìn)吸收和再創(chuàng )新，我國的磁粉檢測技術(shù)獲得快速發(fā)展，迅速縮短了與先進(jìn)國家間的差距。

20世紀90年代，標準化工作取得重要進(jìn)展，磁粉檢測技術(shù)標準化體系基本形成。

2000年以來(lái)，隨著(zhù)數字化技術(shù)的發(fā)展，磁粉檢測技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入半自動(dòng)/自動(dòng)化和圖像化時(shí)代。

2． 磁粉檢測的基礎理論

磁粉探傷的原理是指有表面或近表面缺陷的工件被磁化后，當缺陷方向與磁場(chǎng)方向成一定角度時(shí)，由于缺陷處的磁導率的變化，磁力線(xiàn)逸出工件表面，產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，吸附磁粉形成磁痕。

也就是說(shuō)，當鐵磁性工件被磁化時(shí)，磁感應線(xiàn)從中透過(guò)，如果工件表面存在缺陷，就會(huì )有一部分磁感應線(xiàn)逸出工件表面，他們從缺陷的一側穿出進(jìn)入空氣中，繞過(guò)缺 陷，從缺陷另一側又折回到工件中，于是在工件表面缺陷處就形成了漏磁場(chǎng)。此時(shí)將磁粉（能在微弱磁場(chǎng)中被吸附的氧化鐵粉末）施加于改漏磁場(chǎng)中。每一顆細小的 磁粉在漏磁場(chǎng)中被磁化而成為極小的磁極，并在漏磁場(chǎng)的作用下磁粉被吸向漏磁場(chǎng)zui強區（即缺陷表面中心處）。于是磁粉就在缺陷處堆積起來(lái)形成與缺陷形狀類(lèi)似 的磁痕。這樣缺陷就被顯示出來(lái)。

3. 磁粉檢測的特點(diǎn)

磁粉檢測具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1）能直觀(guān)的顯示出缺陷的位置、大小、形狀和嚴重成都，并可大致確定缺陷的性質(zhì)。

2）具有很高的檢測靈敏度，能檢測出微米級寬度的缺陷。

3）能檢測出鐵磁性材料工件表面和近表面的開(kāi)口與不開(kāi)口的缺陷。

4）綜合使用多種磁化方法，幾乎不受工件大小和幾何形狀的影響，能檢測出工件各個(gè)方向的缺陷。

5）檢查缺陷的重復性好。

6）單個(gè)工件檢測速度快，工藝簡(jiǎn)單，成本低，污染輕。

7）磁粉探傷-橡膠鑄型法，可間斷檢測小孔內壁早期疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴展速度。

磁粉檢測的局限性如下：

1）只能檢測鐵磁性材料。

2）只能檢測工件表面和近表面缺陷。

3）受工件幾何形狀影響會(huì )產(chǎn)生非相關(guān)顯示。

4）通電法和觸頭法磁化時(shí)，易產(chǎn)生打火燒傷。

4. 磁粉檢測方法分類(lèi)

1.按施加磁粉時(shí)機分：剩磁法，連續法

2.按顯示材料分：熒光法，非熒光法

3.按磁粉分散介質(zhì)分：干法，濕法

4.選擇依據：形狀，尺寸，材質(zhì)，檢測要求

5. 磁粉檢測設備

磁粉檢測設備有固定式探傷機、移動(dòng)式探傷機與便攜式探傷機幾種類(lèi)型。
固定式探傷機的體積和重量大，額定周向磁化電流一般從1000-10000A，適用于中小工件的探傷。
移動(dòng)式探傷機額定周向磁化電流一般從500-8000A，此類(lèi)設備一般裝在有滾輪可推動(dòng)或吊裝在車(chē)上拉到檢驗現場(chǎng)，適用與大型工件探傷。
便攜式探傷機具有體積小、重量輕和攜帶方便的特點(diǎn)，額定周向磁化電流一般從500-2000A，適用于現場(chǎng)、高空和野外探傷，一般用于檢驗鍋爐壓力容器和壓力管道焊逢，以及對飛機、火車(chē)、輪船的原位探傷或對大型工件的局部探傷。

6. 操作工藝

l）預處理。清除金屬表面油污、涂料和鐵銹等。

2）磁化。根據構件的大小、形狀及缺陷的可能類(lèi)型選擇磁化方法，按規程進(jìn)行操作。

3）施加磁粉。將磁粉或磁懸液施加在磁化的構件上。

4）檢查。如果使用非熒光磁粉，利用自然光觀(guān)察磁粉的聚集的狀態(tài)，判定缺陷的部位和大小等。使用熒光磁粉，則在暗室內利用紫外線(xiàn)照射檢查。

5）后處理。檢查后進(jìn)行退磁，清除磁粉等。

7. 磁粉檢測的現狀

我國近年來(lái)磁粉檢測設備發(fā)展很快，已實(shí)現了系列化，三項全波直流探傷超低頻退磁設備的性能已達到國外同類(lèi)設備的水平。交流探傷就機用于剩磁法檢驗時(shí)加裝斷電相位控制器保證剩磁穩定，是我國的特色。斷電相位控制器利用可控硅技術(shù)，可以代替自藕變壓器無(wú)級調節磁化電流，還為我國磁粉檢測設備的電子化和小型化奠基了基礎。同時(shí)，智能化設備已生產(chǎn)應用，光電掃描圖像識別的磁粉探傷機也已研制成功。用電腦處理磁痕現實(shí)的試驗研究有很大的進(jìn)展，自動(dòng)化和半自動(dòng)化設備也有不少應用。

現在，我國對磁粉檢測的基礎理論研究比較重視，并已取得較大的進(jìn)展。斷裂力學(xué)在無(wú)損檢測領(lǐng)域的應用，為制定更合理的產(chǎn)品磁粉檢測驗收標準提供了依據。磁粉檢測方法日臻完善，對無(wú)損檢測的人員的培訓和資格鑒定重視，人員素質(zhì)大大提高。我們相信，磁粉檢測將得到更加廣泛的應用。為控制產(chǎn)品質(zhì)量，防患于未然作出應有的貢獻