磁粉探伤检测的原理和优缺点

磁粉探伤检测
磁粉探伤利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用，它利用了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，形成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，对这些磁粉的堆积加以观察和解释，就实现了磁粉探伤。

在工业中，磁粉探伤可用来作zui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。铁道、航空等运输部门、冶炼、化工、动力和各种机械制造厂等，在设备定期检修时对重要的钢制零部件也常采用磁粉探伤，以发现使用中所产生的疲劳裂纹等缺陷，防止设备在继续使用中发生灾害性事故。

磁粉探伤检测的原理
磁粉探伤，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，依磁粉分布显示被探测物件表面缺陷和近表面缺陷的探伤方法。该探伤方法的特点是简便、显示直观。

磁粉探伤种类：
1、按工件磁化方向的不同，可分为周向磁化法、纵向磁化法、复合磁化法和旋转磁化法。
2、按采用磁化电流的不同可分为：直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。
3、按探伤所采用磁粉的配制不同，可分为干粉法和湿粉法。
4、按照工件上施加磁粉的时间不同，可分为连续法和剩磁法。

磁粉探伤检测的特点
磁粉探伤的优点是：对钢铁材料或工件表面裂纹等缺陷的检验非常有效;设备和操作均较简单;检验速度快，便于在现场对大型设备和工件进行探伤；检验费用也较低。缺点是：仅适用于铁磁性材料；仅能显出缺陷的长度和形状，而难以确定其深度；对剩磁有影响的一些工件，经磁粉探伤后还需要退磁和清洗。磁粉探伤的灵敏度高、操作也方便。但它不能发现床身铸件内的部分和导磁性差(如奥氏体钢)的材料，而且不能发现铸件内部分较深的缺陷。铸件、钢铁材被检表面要求光滑，需要打磨后才能进行。

磁粉探伤检测应用案例
某批次齿轮轴共113件，成品经磁粉探伤检测，发现有4件零件在端面齿根位置出现了亮点显示。齿轮轴材料为12Cr2Ni4A，表面进行碳氮共渗，齿底渗层深度≥0.2mm，表面硬度≥60HRC，心部硬度32～42HRC。齿轮轴肉眼观察均未见异常，对缺陷零件进行荧光磁粉探伤检查，在局部齿根处可见细微的荧光磁粉显示。缺陷显示位置相同，形貌相似，如图所示，其余表面均未发现磁痕显示。
说明裂纹在齿轮轴端面有4个齿根分别存在1条裂纹，编号分别为1#～4#裂纹，具体的分布位置如下图所示：
微观查看检测，其中，1#裂纹的径向长度为0.358mm、轴向长度为1.295mm；2#裂纹的径向长度为0.354mm，轴向长度为1.30mm；3#裂纹的径向长度为0.334mm，轴向长度为1.208mm；4#裂纹的径向长度为0.302mm，轴向长度约为1.20mm。

磁粉检测的优点：
1、可检测出铁磁性材料表面和近表面（开口和不开口）的缺陷。
2、能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度。
3、具有很高的检测灵敏度，可检测微米级宽度的缺陷。
4、单个工件检测速度快，工艺简单，成本低廉，污染少。

磁粉探伤仪又称便携式探伤仪采用可控硅作无触点开关，噪音小、寿命长、操作简单方便、适用性强，工作稳定。按磁化方式分为电磁轭探伤仪、旋转磁场探伤仪，按电流分为交流、直流、交直流两用型等磁粉探伤仪，直流供电电源为可充电电池，适用于野外无电源现场操作以及高压不能进入的容器、桥梁、管道等现场操作，一次充电连续工作时间可达6小时以上。交流供电电源采用~220V电源直接输入，无需其他仪器配套，操作方便、简单、重量轻、便于携带，因而该仪器得到广泛使用。轻小，可以到现场探伤乃至高空进行探伤作业。包括对大型零部件进行局部磁化探伤。特别适用于平焊缝、角焊缝、压力容器、管道及形状复杂零部件的探伤。对不允许高电压进入设备内探伤的场合更为适合。

磁粉检测的局限性：
磁粉探伤仪只能对大型工件分段探伤，不能一次性检测出全方位的裂纹，所以其探伤效率较低。

磁粉检测的应用：
各类锅炉、压力容器、石油化工、冶金、航空、船舶、铁路、桥梁等行业的结构件、焊接件、锻铸件热处理件的磁粉探伤。