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磁粉检测面面观
发布日期:2022年06月03日    浏览次数:116

磁粉检测(MT)是最古老、最可靠的无损检测技术之一,但尚未得到充分的认可。在材料测试领域,人们通常认为这是一种没有吸引力但必不可少的测试方法

虽然在测试材料的过程中需要考虑许多可变因素,但只要测试过程由合格的操作员操作,使用合理的仪器设备,按照严格的程序进行,这种测试方法将突出其巨大的优势:结果直接、清晰、简单、可靠。然而,由于它相对简单,经常被滥用和误用。

磁粉检测的起源。

关于磁粉检测技术的起源有很多理论。其中之一是1868年,s.h.saxoby意外地拿走了一个磁罗盘,并在其周围的一个磁化枪管中发现了裂纹。然而,历史并没有告诉人们,开裂的枪管是最终修复还是直接丢弃的在大多数记录中,磁性的潜在应用于1919年4月首次被用作无损检测技术,W·E·霍克为自己开发的精密量块申请了国家专利。一般认为,当对等效块体表面进行精确研磨时,小金属屑会聚集在研磨过程中产生的微小裂纹处

然而,关于磁粉检测技术的起源,大多数人同意该技术真正起源于美国,是在f.b.doane、Carl Betz和Taber de forest的共同努力下发展起来的。磁粉检测技术的早期应用主要包括检测一些铁路部件、金属铸件和一些铁磁性材料

磁粉检测的工作原理

说到磁粉检测技术的原理,就是简单地用适当的磁化力对被检测的工件进行磁化,然后将铁磁粉(以干粉或悬浮液的形式)涂抹在工件表面的待测区域。磁化后,这些材料不连续处的磁场将发生变化,在某些磁通量泄漏的工件表面上形成漏磁场,从而吸引磁粉形成指示-磁粉累积(磁痕),在适当的照明条件下显示缺陷的位置和形状,然后根据材料验收标准对这些缺陷的大小、形状、分布等因素进行分析比较

磁粉检测方法特别适用于检测材料的线性缺陷,如裂纹、非金属夹杂物、,未焊透零件和其他一些可能导致漏磁的缺陷

该方法主要用于检测铁磁材料表面或近表面的不连续性。由于磁场发出的磁通线具有方向性,因此必须考虑这些磁通线的方向和不连续性。通常,最大响应通常发生在不连续性与磁通线方向成90度时。虽然这些是读者的基本知识,但这些基本知识和一些基本操作需要经常重复,因为很多人在使用这种相对简单的无损检测方法时仍会犯一些错误

磁粉检测设备

磁粉检测技术中使用的设备大致可分为三类:

便携式设备:永磁体、交流磁轭和直流触点

固定设备:卧式湿式系统

附件:退磁箱,线圈、磁粉、曝光仪等

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永磁套件

磁粉检测的基本程序

有效检测的前提是了解以下内容:

(1)检测要求-规范、说明和合同要求

(2)检查待测材料,包括类型、形状、,材料的尺寸和数量

(3)提前了解可用的仪器、设备和附件

(4)操作人员的资质

(2)严格按照试验程序进行;这应该是一个完整、独立、逐步的程序,包括所有要求。使用本程序将有助于获得有意义、可靠和一致的测试结果

为了获得有意义的数据结果,材料的磁粉检测应包括以下步骤:

(1)评估材料的表面状况

尽管该步骤不如渗透测试中的重要,实践中发现,了解表面粗糙度也非常重要,因为这些零件可能会在测试过程中造成混淆,并被视为表面不连续。因此最好在测试前解决材料的表面问题

(2)使用适当的清洁方法清洁材料表面,并清除表面上可能干扰磁粉分布的所有表面杂质

(3)应使用相关技术对待测样品进行磁化

(4)评估磁化处理的效果

(5)在初始试验中,使用约90°的磁通线对样品进行试验

应注意,在某些情况下,如果残余磁场高于使用的磁场,则有必要在90°方向进行试验之前对样品进行退磁

(6)评估试验结果

(7)按要求完成试验报告

(8)彻底清洁样品,必要时在样品表面涂一层防锈漆

磁粉检测关键技术

当磁粉检测技术应用于某些特定领域时,需要综合考虑许多关键技术的选择

(1)连续法与剩磁法

,因此,在表面不连续处会产生最大漏磁,这有助于产生更明显的磁痕

剩磁法的应用范围有限,仅适用于检测磁保持率高的材料

(2)湿法vs干法

一般来说,湿法(使用悬浮液作为分散介质和磁悬液)主要适用于固定设备,如水平湿式系统,优先用于检测光滑表面。这些磁粉也可以装在便携式设备的密封罐中

干磁粉主要用于交流轭法和直流接触法

(3)可见磁粉与荧光磁粉

到目前为止,荧光磁粉是最敏感的。虽然使用彩色干粉始终能够与试验表面形成鲜明对比,但当使用荧光磁粉在黑光照射下观察试验表面时,会发现背景通常为黑色或深紫色。荧光磁粉的强光与黑色或深紫色背景之间的强烈对比使磁痕更加明显和易于观察

磁粉检测

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黑光湿荧光磁粉检测

(4)交流与直流

通常认为,用直流磁化样品可以检测样品亚表面上的不连续性。虽然这是事实,但这只是一种普遍的理解。磁粉检测技术应被视为一种无损检测技术,可以在适当的条件下检测材料表面和浅表面的不连续性。至于地下多个深度的不连续性,它取决于许多因素,例如不连续性的方向、大小、形状、垂直距离和待测材料的磁性。此外,使用直流电时,试样与未正确维护的磁化设备接触良好的地方始终存在电弧烧伤的可能性

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铰接式交流轭

常见的误解和滥用

尽管磁粉检测技术一直被视为一种相对简单的无损检测技术,仍有许多错误的程序操作和快速操作,导致测试结果不可靠,主要包括以下几个方面:

(1)连续法:该方法要求在对被测材料施加电流(磁化力)的同时,将磁粉放置在被测材料表面;在某些情况下,当施加电流后放置磁粉时,残余磁场会变弱,尤其是当材料的磁保持力较低时

(2)两个方向:如上所述,必须在至少两个相反的90度方向施加磁场,以确保准确检测材料的不连续性。在以前的情况下,磁场仅在一个方向上施加,这并不保证可以检测到材料表面上的所有不连续性

(3)改善背景:为了改善磁痕与试验表面之间的鲜明对比,一种有效的方法是在施加磁粉之前,在材料表面上涂覆快干白色背景漆。虽然这可以提高磁痕的可见度,但有人认为这是浪费时间的额外步骤,但总的来说,这额外的时间和轻微的白色油漆成本是值得的

(4)术语:在磁粉检测技术中,甚至在无损检测技术中,最令人费解的一点是一些术语的不当使用,如“缺陷”

“指示”的公认定义是:通过使用无损检测技术获得的响应或响应证据,还需要进一步评估以确定该响应的完整含义

“不连续性”通常定义为缺陷,不属于材料的缺陷和其他正常结构

正确使用这些术语非常重要

几种常见参考标准:

(1)ASTM e709:磁粉检测标准指南(2)ASTM e1444:磁粉检测标准实践(3)A275-15:钢锻件磁粉检测标准实践(4)ASTMa966a966m-15:磁粉检测的标准实施规程

磁粉检测技术的优点

1它对材料表面和近表面的不连续性检测结果非常可靠和敏感

2。该测试设备易于携带并可实现自动化

3。指示(磁痕)直接反映在受试材料表面上

4。对材料表面进行涂层(如油漆)可以进行更明显的观察

5。与渗透检测相比,它不需要太多的表面处理

6与其他无损检测技术相比,使用的设备相对便宜

7与其他无损检测技术相比,更易于操作和使用,并且需要最少的培训

磁粉检测技术的局限性

1需要至少在两个相反的方向进行检测

2一些金属,如铝、镁和大多数不锈钢,无法通过此方法检测

3。只能用于检测材料的表面和近表面缺陷,不能检测深埋缺陷

可能需要4个退磁步骤

5根据试样的大小、数量、结构等因素可能需要一些时间

6个缺陷通常采用目视检查,磁粉检测是一种非常有效的无损检测技术,主要用于检测材料表面和近表面的不连续性。它具有检测速度快、成本低、灵敏度高、结果可靠等优点。它广泛应用于新建筑和服务建筑等材料和结构的检测。