磁粉探傷檢測技術(shù)

磁粉檢測（MT）技術(shù)為表面檢測技術(shù)，采用了漏磁場的原理，檢測固體材料及其制件的表面與近表面缺陷。新中國成立的*個五年計(jì)劃期間，航空、機(jī)械等行業(yè)的大型國有企業(yè)開始籌建磁粉檢測部門。此后幾十年來，特別是中國機(jī)械工程學(xué)會無損檢測分會成立30年以來，在全體從業(yè)人員的共同努力下，我國磁粉檢測技術(shù)從無到有，歷經(jīng)起步、發(fā)展和成熟階段，在基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)化、人員隊(duì)伍建設(shè)、儀器設(shè)備和器材研制等方面取得了很大的進(jìn)步和發(fā)展。目前，作為我國五大常規(guī)檢測技術(shù)，磁粉檢測技術(shù)在航空、航天、兵器、船舶、鐵路和特種設(shè)備等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

1．磁粉檢測技術(shù)發(fā)展簡史

20世紀(jì)50年代，部分大型國有企業(yè)設(shè)立無損檢測部門，新中國磁粉檢測工作開始起步。

20世紀(jì)60年代，在仿制的基礎(chǔ)上，研制出大型交流磁粉探傷機(jī)。設(shè)備與器材研制工作初露端倪。

1978年，中國機(jī)械工程學(xué)會無損檢測分會磁粉、滲透檢測專業(yè)委員會成立，并召開全國性技術(shù)交流會。

1982年，國內(nèi)開辦磁粉、滲透檢測專業(yè)Ⅱ級人員培訓(xùn)班，結(jié)束了檢測人員無證操作的歷史。

20世紀(jì)80年代，隨著改革開放的深入開展，通過引進(jìn)吸收和再創(chuàng)新，我國的磁粉檢測技術(shù)獲得快速發(fā)展，迅速縮短了與先進(jìn)國家間的差距。

20世紀(jì)90年代，標(biāo)準(zhǔn)化工作取得重要進(jìn)展，磁粉檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化體系基本形成。

2000年以來，隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，磁粉檢測技術(shù)開始進(jìn)入半自動/自動化和圖像化時代。

2． 磁粉檢測的基礎(chǔ)理論

磁粉探傷的原理是指有表面或近表面缺陷的工件被磁化后，當(dāng)缺陷方向與磁場方向成一定角度時，由于缺陷處的磁導(dǎo)率的變化，磁力線逸出工件表面，產(chǎn)生漏磁場，吸附磁粉形成磁痕。

也就是說，當(dāng)鐵磁性工件被磁化時，磁感應(yīng)線從中透過，如果工件表面存在缺陷，就會有一部分磁感應(yīng)線逸出工件表面，他們從缺陷的一側(cè)穿出進(jìn)入空氣中，繞過缺 陷，從缺陷另一側(cè)又折回到工件中，于是在工件表面缺陷處就形成了漏磁場。此時將磁粉（能在微弱磁場中被吸附的氧化鐵粉末）施加于改漏磁場中。每一顆細(xì)小的 磁粉在漏磁場中被磁化而成為極小的磁極，并在漏磁場的作用下磁粉被吸向漏磁場zui強(qiáng)區(qū)（即缺陷表面中心處）。于是磁粉就在缺陷處堆積起來形成與缺陷形狀類似 的磁痕。這樣缺陷就被顯示出來。

3. 磁粉檢測的特點(diǎn)

磁粉檢測具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1）能直觀的顯示出缺陷的位置、大小、形狀和嚴(yán)重成都，并可大致確定缺陷的性質(zhì)。

2）具有很高的檢測靈敏度，能檢測出微米級寬度的缺陷。

3）能檢測出鐵磁性材料工件表面和近表面的開口與不開口的缺陷。

4）綜合使用多種磁化方法，幾乎不受工件大小和幾何形狀的影響，能檢測出工件各個方向的缺陷。

5）檢查缺陷的重復(fù)性好。

6）單個工件檢測速度快，工藝簡單，成本低，污染輕。

7）磁粉探傷-橡膠鑄型法，可間斷檢測小孔內(nèi)壁早期疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展速度。

磁粉檢測的局限性如下：

1）只能檢測鐵磁性材料。

2）只能檢測工件表面和近表面缺陷。

3）受工件幾何形狀影響會產(chǎn)生非相關(guān)顯示。

4）通電法和觸頭法磁化時，易產(chǎn)生打火燒傷。

4. 磁粉檢測方法分類

1.按施加磁粉時機(jī)分：剩磁法，連續(xù)法

2.按顯示材料分：熒光法，非熒光法

3.按磁粉分散介質(zhì)分：干法，濕法

4.選擇依據(jù)：形狀，尺寸，材質(zhì)，檢測要求

5. 磁粉檢測設(shè)備

磁粉檢測設(shè)備有固定式探傷機(jī)、移動式探傷機(jī)與便攜式探傷機(jī)幾種類型。
固定式探傷機(jī)的體積和重量大，額定周向磁化電流一般從1000-10000A，適用于中小工件的探傷。
移動式探傷機(jī)額定周向磁化電流一般從500-8000A，此類設(shè)備一般裝在有滾輪可推動或吊裝在車上拉到檢驗(yàn)現(xiàn)場，適用與大型工件探傷。
便攜式探傷機(jī)具有體積小、重量輕和攜帶方便的特點(diǎn)，額定周向磁化電流一般從500-2000A，適用于現(xiàn)場、高空和野外探傷，一般用于檢驗(yàn)鍋爐壓力容器和壓力管道焊逢，以及對飛機(jī)、火車、輪船的原位探傷或?qū)Υ笮凸ぜ木植刻絺?/p>

6. 操作工藝

l）預(yù)處理。清除金屬表面油污、涂料和鐵銹等。

2）磁化。根據(jù)構(gòu)件的大小、形狀及缺陷的可能類型選擇磁化方法，按規(guī)程進(jìn)行操作。

3）施加磁粉。將磁粉或磁懸液施加在磁化的構(gòu)件上。

4）檢查。如果使用非熒光磁粉，利用自然光觀察磁粉的聚集的狀態(tài)，判定缺陷的部位和大小等。使用熒光磁粉，則在暗室內(nèi)利用紫外線照射檢查。

5）后處理。檢查后進(jìn)行退磁，清除磁粉等。

7. 磁粉檢測的現(xiàn)狀

我國近年來磁粉檢測設(shè)備發(fā)展很快，已實(shí)現(xiàn)了系列化，三項(xiàng)全波直流探傷超低頻退磁設(shè)備的性能已達(dá)到國外同類設(shè)備的水平。交流探傷就機(jī)用于剩磁法檢驗(yàn)時加裝斷電相位控制器保證剩磁穩(wěn)定，是我國的特色。斷電相位控制器利用可控硅技術(shù)，可以代替自藕變壓器無級調(diào)節(jié)磁化電流，還為我國磁粉檢測設(shè)備的電子化和小型化奠基了基礎(chǔ)。同時，智能化設(shè)備已生產(chǎn)應(yīng)用，光電掃描圖像識別的磁粉探傷機(jī)也已研制成功。用電腦處理磁痕現(xiàn)實(shí)的試驗(yàn)研究有很大的進(jìn)展，自動化和半自動化設(shè)備也有不少應(yīng)用。

現(xiàn)在，我國對磁粉檢測的基礎(chǔ)理論研究比較重視，并已取得較大的進(jìn)展。斷裂力學(xué)在無損檢測領(lǐng)域的應(yīng)用，為制定更合理的產(chǎn)品磁粉檢測驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。磁粉檢測方法日臻完善，對無損檢測的人員的培訓(xùn)和資格鑒定重視，人員素質(zhì)大大提高。我們相信，磁粉檢測將得到更加廣泛的應(yīng)用。為控制產(chǎn)品質(zhì)量，防患于未然作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)