磁粉检测通过工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用,利用钢铁制品表面和近表面缺陷(如裂纹、夹渣、发纹等)磁导率和钢铁磁导率的差异,磁化后这些材料不连续处的磁场将发生畸变,部分磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场,从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积——磁痕,在适当的光照条件下,显现出缺陷位置和形状,对这些堆积的磁粉加以观察,实现了磁粉检测。
(一)磁粉检测原理
磁粉检测是通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表面处缺陷的一种无损检测方法。将钢铁等磁性材料制作的工件予以磁化,利用其缺陷部位的漏磁能吸附磁粉的特征,依磁粉分布显示被检测物件表面缺陷和近表面缺陷。磁粉检测的特点是简便、显示直观。
磁粉检测与利用霍尔元件、磁敏半导体元件的检测法,利用磁带的漏磁检测法,以及利用线圈感应电动势检测法同属磁力检测方法。
磁粉检测将待测物体置于强磁场中或通以大电流使之磁化,若物体表面或近表面有缺陷(裂纹、折叠、夹杂物等)存在,由于它们是非铁磁性的,对磁力线通过的阻力很大,磁力线在这些缺陷附近会产生漏磁。当将导磁性良好的磁粉(通常为磁性氧化铁粉)施加在物体上时,缺陷附近的漏磁场就会吸住磁粉,堆集形成可见的磁粉痕迹,从而把缺陷显示出来。
(二)磁粉检测主要步骤
1.预清洗
所有材料和试件的表面应无油脂及其他可能影响磁粉正常分布、影响磁粉堆积物的密集度、特性以及清晰度的杂质。
2.缺陷的检测
磁粉检测应以确保满意地测出任何方面的有害缺陷为准,使磁力线在切实可行的范围内横穿过可能存在于试件内的任何缺陷。
3.检测方法的选择
(1)湿法 磁悬液应采用软管浇淋或浸渍法施加于试件,使整个被检表面完全被覆盖,磁化电流应保持1/5~1/2s,此后切断磁化电流,采用软管浇淋或浸渍法施加磁悬液。
(2)干法 磁粉应直接喷或撒在被检区域,并除去过量的磁粉,轻轻地振动试件,使其获得较为均匀的磁粉分布。应注意避免使用过量的磁粉,否则会影响缺陷的有效显示。
(3)检测近表面缺陷 检测近表面缺陷时,应采用湿粉连续法,因为非金属夹杂物引起的漏磁通值最小,检测大型铸件或焊接件中近表面缺陷时,可采用干粉连续法。
(4)周向磁化 在检测任何圆筒形试件的内表面缺陷时,都应采用中心导体法;试件与中心导体之间应有间隙,避免彼此直接接触。当电流直接通过试件时,应注意防止在电接触面处烧伤,所有接触面都应是清洁的。
(5)纵向磁化 用螺线圈磁化试件时,为了得到充分磁化,试件应放在螺线圈内的适当位置上。螺线圈的尺寸应足以容纳试件。
(6)退磁 将试件放于直流电磁场中,不断改变电流方向并逐渐将电流降至零值。大型试件可使用移动式电磁铁或电磁线圈分区退磁。
(7)后清洗 在检验并退磁后,应把试件上所有的磁粉清洗干净;同时注意彻底清除孔和空腔内的所有堵塞物。
(三)磁粉检测应用
在工业中,磁粉检测可用来做最后的成品检验,以保证工件在经过各道加工工序(如焊接、金属热处理、磨削)后,在表面上不产生有害的缺陷。它也能用于半成品和原材料如棒材、钢坯、锻件、铸件等的检验,以发现原来就存在的表面缺陷。