磁力探伤原理

[2019-02-23]

磁力探伤是根据铁磁材料(Material)的性质发明的一种无损检测方法,金属材料的焊接缝缺陷探伤完全符合磁力探伤条件,所以,焊接生产(Produce)中的无损检测,磁力探伤是一种重要的方法。


  一、磁力探伤的基本原理
铁磁性材料(Material)制成的工件被磁化后,工件就有磁力线通过。如果工件本身没有缺陷,磁力线在其内部是均匀(jūn yún)连续(Continuity)分布的。但是,当工件内部存在缺陷时,如裂纹、夹杂、气孔等非铁磁性物质,其磁阻非常大,磁导率低,必将引起磁力线的分布发生变化。缺陷处的磁力线不能通过,将产生一定程度的折叠。当缺陷位于或接近工件表面时,则磁力线不但在工件内部产生弯曲,而且还会穿过工件表面漏到空气中形成一个微小的局部磁场,如图9-1所示。这种由于介质(起决定作用的物质)磁导率的变化而使磁通泄漏到缺陷附近空气中所形成的磁场,称作漏磁场。通过一定的方法将漏磁场检测(检查并测试)出来,进而确定缺陷的位置,包括(bāo kuò)缺陷的大小、形状和深度等,这就是磁力探伤的原理。

  二、影响(influence)漏磁场强度(strength)的因素(factor)
1.外加特性:波粒的辐射强度
对铁磁材料(Material)磁化时所施加的外加特性:波粒的辐射强度(strength)高时,在材料中所产生在磁感应强度也高,这样,无损检测(检查并测试)表面缺陷阻挡的磁力线也较多,形成的漏磁场强度也随之增加。

2.材料的磁导率
材料(Material)磁导率高的工件易被磁化,在一定的外加特性:波粒的辐射强度(strength)下,在材料中产生的磁感应强度正比于材料的磁导率。在缺陷处形成的漏磁场强度随着磁导率的增加而增加。
3.缺陷的埋藏深度
当材料(Material)中的缺陷越接近表面,被弯曲逸出材料表面的磁力线越多。随着缺陷埋藏深度的增加,被逸出表面的磁力线最大化减少,到一定深度,在材料表面没有磁力线逸出而仅仅改变了磁力线方向,所以缺陷的埋藏深度愈小,漏磁场强度(strength)也愈大。
4.缺陷方向
当缺陷长度方向和磁力线方向垂直时,磁力线弯曲严重,形成的漏特性:波粒的辐射强度(strength)最大。随着缺陷长度方向与磁力线夹角减小,漏磁场强度减小,如果缺陷长度方向平行于磁力线方向时,漏磁场强度最小。甚至在材料表面不能形成漏磁场。
5.缺陷的磁导率
如材料中的缺陷内部含有铁磁性材料(如N
  I、Fe)的成分,即使缺陷在理想的方向和位置(position )上时,也会在磁场的作用下被磁化。那么缺陷形不成漏磁场。缺陷的磁导率与材料(Material)的磁导率对漏磁场的影响(influence)正好相反,即缺陷的磁导率愈高,产生的漏磁场强度(strength)愈低。
6.缺陷的大小和形状
缺陷在垂直磁力线方向上的尺寸愈大,阻挡的磁力线愈多。容易形成漏磁场且其强度愈大。缺陷的形状为圆形时如气孔等,漏磁场强度小,当缺陷为线形时,容易形成较大的漏磁场。

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