磁粉探伤检测技术

磁粉检测（MT）技术为表面检测技术，采用了漏磁场的原理，检测固体材料及其制件的表面与近表面缺陷。新中国成立的*个五年计划期间，航空、机械等行业的大型国有企业开始筹建磁粉检测部门。此后几十年来，特别是中国机械工程学会无损检测分会成立30年以来，在全体从业人员的共同努力下，我国磁粉检测技术从无到有，历经起步、发展和成熟阶段，在基础理论与应用技术研究、标准化、人员队伍建设、仪器设备和器材研制等方面取得了很大的进步和发展。目前，作为我国五大常规检测技术，磁粉检测技术在航空、航天、兵器、船舶、铁路和特种设备等领域得到了广泛的应用。

1．磁粉检测技术发展简史

20世纪50年代，部分大型国有企业设立无损检测部门，新中国磁粉检测工作开始起步。

20世纪60年代，在仿制的基础上，研制出大型交流磁粉探伤机。设备与器材研制工作初露端倪。

1978年，中国机械工程学会无损检测分会磁粉、渗透检测专业委员会成立，并召开全国性技术交流会。

1982年，国内开办磁粉、渗透检测专业Ⅱ级人员培训班，结束了检测人员无证操作的历史。

20世纪80年代，随着改革开放的深入开展，通过引进吸收和再创新，我国的磁粉检测技术获得快速发展，迅速缩短了与先进国家间的差距。

20世纪90年代，标准化工作取得重要进展，磁粉检测技术标准化体系基本形成。

2000年以来，随着数字化技术的发展，磁粉检测技术开始进入半自动/自动化和图像化时代。

2． 磁粉检测的基础理论

磁粉探伤的原理是指有表面或近表面缺陷的工件被磁化后，当缺陷方向与磁场方向成一定角度时，由于缺陷处的磁导率的变化，磁力线逸出工件表面，产生漏磁场，吸附磁粉形成磁痕。

也就是说，当铁磁性工件被磁化时，磁感应线从中透过，如果工件表面存在缺陷，就会有一部分磁感应线逸出工件表面，他们从缺陷的一侧穿出进入空气中，绕过缺 陷，从缺陷另一侧又折回到工件中，于是在工件表面缺陷处就形成了漏磁场。此时将磁粉（能在微弱磁场中被吸附的氧化铁粉末）施加于改漏磁场中。每一颗细小的 磁粉在漏磁场中被磁化而成为极小的磁极，并在漏磁场的作用下磁粉被吸向漏磁场zui强区（即缺陷表面中心处）。于是磁粉就在缺陷处堆积起来形成与缺陷形状类似 的磁痕。这样缺陷就被显示出来。

3. 磁粉检测的特点

磁粉检测具有下列优点：

1）能直观的显示出缺陷的位置、大小、形状和严重成都，并可大致确定缺陷的性质。

2）具有很高的检测灵敏度，能检测出微米级宽度的缺陷。

3）能检测出铁磁性材料工件表面和近表面的开口与不开口的缺陷。

4）综合使用多种磁化方法，几乎不受工件大小和几何形状的影响，能检测出工件各个方向的缺陷。

5）检查缺陷的重复性好。

6）单个工件检测速度快，工艺简单，成本低，污染轻。

7）磁粉探伤-橡胶铸型法，可间断检测小孔内壁早期疲劳裂纹的产生和扩展速度。

磁粉检测的局限性如下：

1）只能检测铁磁性材料。

2）只能检测工件表面和近表面缺陷。

3）受工件几何形状影响会产生非相关显示。

4）通电法和触头法磁化时，易产生打火烧伤。

4. 磁粉检测方法分类

1.按施加磁粉时机分：剩磁法，连续法

2.按显示材料分：荧光法，非荧光法

3.按磁粉分散介质分：干法，湿法

4.选择依据：形状，尺寸，材质，检测要求

5. 磁粉检测设备

磁粉检测设备有固定式探伤机、移动式探伤机与便携式探伤机几种类型。
固定式探伤机的体积和重量大，额定周向磁化电流一般从1000-10000A，适用于中小工件的探伤。
移动式探伤机额定周向磁化电流一般从500-8000A，此类设备一般装在有滚轮可推动或吊装在车上拉到检验现场，适用与大型工件探伤。
便携式探伤机具有体积小、重量轻和携带方便的特点，额定周向磁化电流一般从500-2000A，适用于现场、高空和野外探伤，一般用于检验锅炉压力容器和压力管道焊逢，以及对飞机、火车、轮船的原位探伤或对大型工件的局部探伤。

6. 操作工艺

l）预处理。清除金属表面油污、涂料和铁锈等。

2）磁化。根据构件的大小、形状及缺陷的可能类型选择磁化方法，按规程进行操作。

3）施加磁粉。将磁粉或磁悬液施加在磁化的构件上。

4）检查。如果使用非荧光磁粉，利用自然光观察磁粉的聚集的状态，判定缺陷的部位和大小等。使用荧光磁粉，则在暗室内利用紫外线照射检查。

5）后处理。检查后进行退磁，清除磁粉等。

7. 磁粉检测的现状

我国近年来磁粉检测设备发展很快，已实现了系列化，三项全波直流探伤超低频退磁设备的性能已达到国外同类设备的水平。交流探伤就机用于剩磁法检验时加装断电相位控制器保证剩磁稳定，是我国的特色。断电相位控制器利用可控硅技术，可以代替自藕变压器无级调节磁化电流，还为我国磁粉检测设备的电子化和小型化奠基了基础。同时，智能化设备已生产应用，光电扫描图像识别的磁粉探伤机也已研制成功。用电脑处理磁痕现实的试验研究有很大的进展，自动化和半自动化设备也有不少应用。

现在，我国对磁粉检测的基础理论研究比较重视，并已取得较大的进展。断裂力学在无损检测领域的应用，为制定更合理的产品磁粉检测验收标准提供了依据。磁粉检测方法日臻完善，对无损检测的人员的培训和资格鉴定重视，人员素质大大提高。我们相信，磁粉检测将得到更加广泛的应用。为控制产品质量，防患于未然作出应有的贡献