磁粉探伤中各种磁化方法的特点

导读

在磁粉探伤中用到的各种磁化方法，如轴向通电法、中心导体法、偏置芯棒法、触头法、感应电流法、环形件绕线电缆法、线圈法、磁轭法、永久磁轭法、交叉磁轭法、直流电磁额与交流通电法复合磁化法、平行电缆磁化法等，其本质都是裂痕、杂质等缺陷处破坏被测部件或区域的正常磁力线的分布，从而出现缺陷处磁粉的堆积现象。

各种磁化方法是依据被检缺陷的所处位置及方向，被检工件或区域的材料性质、厚度、大小、外形、工艺要求，检测方法的操作频率及容易度等细分。

下面就来具体分析各种磁粉探伤中磁化方法的特点。

一、轴向通电法

指磁化电极固定轴类部件两端，使磁化电流沿轴类件轴向通过的方法，用于发现与电流平行的纵向缺陷。

其优点是：

①操作简单、方便、效率高、灵敏度高；

②磁化电流产生周向磁场基本集中在工件的表面及近表面；

③磁化电流取值与长度无关；

④磁化规范易计算；

⑤工件端头无磁极，不产生退磁场；

⑥可用大电流在短时间内大面积磁化。

其缺点是：

①磁化电流与工件接触不良会产生电击伤；

②不能检测半空心工件；

③磁化细长工件易变形。

适用于检测机加工件、轴类、管子、铸钢件和锻钢件及特种设备实心和空心工件的焊缝。

示意图：

二、中心导体法

指磁化导线位于空心轴类部件中轴线的磁化方法，用于发现与电流平行的纵向缺陷及与以磁化导线为圆心的径向缺陷。

其优点是：

①工件无电击伤出现；

②可检测空心工件各个面；

③可一次磁化多个工件；

④一次通电，工件全长都能得到周向磁化 ；

⑤操作简单、效率高、灵敏度高。

其缺点是：

①检测厚壁工件外表面缺陷的灵敏度偏低；

②仅适用于通孔类工件的检验；

适用于检测机加工件、管子、铸钢件和锻钢件及特种设备工件等空心工件的焊缝。

示意图：

三、偏置芯棒法

指磁化导线贯穿空心轴类部件的磁化方法，用于发现与电流平行的纵向缺陷及与以磁化导线为圆心的径向缺陷。

其优点是：

①工件无电击伤出现；

②可检测空心工件各个面；

③可一次磁化多个工件；

④一次通电，工件全长都能得到周向磁化；

⑤灵敏度高；

⑥可用相对较小磁化电流检测较大直径及厚壁类的轴类件。

其缺点是：

①检测较大直径及厚壁类的轴类件时需转动工件，并有10%的检测区域重叠；

②仅适用于通孔类工件的检验。

适用于适用于检测机加工件、管子、铸钢件和锻钢件及特种设备工件等空心工件的焊缝。

四、触头法

指磁化触头接触被测工件平面进行磁化的方法，用于发现与电流平行的缺陷。

其优点是：

①便携、方便；

②可进行局部区域检测；

③灵敏度高；

④可不固定触头间距。

其缺点是：

①单次检测面积小；

②易出现电击伤。

适用于检测特种设备平板对接焊缝、T形焊缝、管板焊缝、角焊缝以及大型铸件、锻件和板材。

示意图：

五、感应电流法

指磁化线圈外包被测环形件及在被测环形件中轴上渐速插入铁条，从而使被测环形件中所通过的感应磁场产生变化的磁化方法，用于发现环形工件圆周方向的缺陷。

其优点是：

①工件无电击伤出现；

②无机械接触,无变形；

③可检测环形类工件的各个面。

其缺点是：

①仅适用于直径与壁厚之比5的薄壁环形工件、齿轮；

②不易操作、灵敏度低；

③检测效率低。

适用于检测直径与壁厚之比>5的薄壁环形工件、齿轮和不允许产生电弧烧伤的工件。

示意图：

六、环形件绕线电缆法

指利用磁化导线多圈缠绕被测环形件的磁化方法，用于检测环形件径向方向的缺陷。

其优点是：

①由于磁路是闭合的，无退磁场产生，容易磁化；

②工件无电击伤出现；

③灵敏度高、精度高。

其缺点是：

①效率低，不适合批量检验；

②不易操作。

适用于检测尺寸大的环形件。

示意图：

七、线圈法

指利用线圈穿过或磁化导线多圈缠绕被测轴类件进行磁化的方法，用于检测纵长轴类件垂直方向的缺陷。

其优点是：

①检测大型工件较方便、容易；

②工件无电击伤出现；

③方法简单、精度高；

④检测轴向时灵敏度高。

其缺点是：

①由于磁路是不闭合，易退磁场产生，不易磁化；

②工件长度与直径的比值对退磁场和灵敏度有很大的影响，决定安匝数时需考虑；

③检测长工件，需分段磁化，并需有10%的有效磁场重叠；

④工件端面存在退磁场，检测断面时灵敏度低，需配合快速断电来减小误差；

适用于检测特种设备对接焊缝、角焊缝、管板焊缝以及纵长工件如曲轴、轴、管子、捧材、铸件和锻件。

示意图：

八、磁轭法

指利用绕线式U型或C型电磁轭夹住或接触工件表面进行磁化的方法，用于检测两磁极连线垂直的缺陷。

其优点是：

①简单、便携、方便；

②工件无电击伤出现；

③方法简单、精度高、灵敏度高；

④可进行任何方向的缺陷检测；

⑤可检测一定绝缘度范围内的工件。

其缺点是：

①为了保证磁化效果，磁极截面需大于工件截面；

②为了保证磁化效果，电磁轭与工件之间的空气隙需足够小；

③为了保证磁化效果，电磁轭极间距需小于1m；

④形状复杂且较长的工件，不宜采用整体磁化，只能使用分段式的磁轭法；

⑤单次检测范围小，不适用大面积检测场合。

适用于特种设备平板对接焊缝、T形焊缝、管板焊缝、角焊缝以及大型铸件、锻件和板材的局部检测。

示意图：

九、永久磁轭法

指利用永久磁铁对工件局部进行磁化的方法，用于特殊场合（存在易燃易爆物的场合）检测磁铁磁场垂直方向的缺陷。

其优点是：

①适用于无电、防燃、防爆的特殊场合；

②工件无电击伤出现；

③可进行任何方向的缺陷检测。

其缺点是：

①检测效率低，效果差；

②检验大面积工件时，不能提供足够的磁场强度以得到清晰的磁痕显示；

③可操作性差，磁铁的磁场强度不可调节；

适用于特殊场合，一般需经过特别批准。

示意图：

十、交叉磁轭法

指两个绕线式U型电磁轭垂直交叉后同时接触工件表面，从而形成旋转磁场进行磁化的方法，用于检测工件表面多方向的缺陷。

其优点是：

①单次磁化可检测多方向的缺陷；

②工件无电击伤出现；

③检测效率高、操作简单。

其缺点是：

①不可采用步进式移动法；

②只能连续性移动交叉磁轭；

③移动速度需低于4m/min；

④该法不适用剩磁法观察缺陷；

适用于检测锅炉压力容器的平板对接焊缝 。

示意图：

十一、直流电磁轭与交流通电法复合磁化

指用直流电磁轭进行纵向磁化，同时用交流通电法进行周向磁化工件表面的方法，从而形成变化磁场进行磁化的方法，用于检测工件表面多方向的缺陷。

其优点是：

①单次磁化可检测多方向的缺陷；

②检测效率高。

其缺点是：

①不易操作；

②易出现电击伤；

③该法不适用剩磁法观察缺陷。

适用于特种设备平板对接焊缝、T形焊缝、管板焊缝、角焊缝以及大型铸件、锻件和板材的局部检测。

十二、平行电缆磁化法

指将通电电缆平行放置在与焊缝等附近的磁化方法，用于检测焊接处的缺陷。

其优点是：

①操作简单；

②工件无电击伤出现。

其缺点是：

①检测灵敏度低；

②检测效果差。

适用于检测特种设备平板对接焊缝、T形焊缝。

示意图：