磁粉探伤_.ppt

磁粉检测基础1磁粉探伤基础知识

1.1磁粉探伤与磁性检测（分类方法）
漏磁场探伤：是利用铁磁性材料或工件磁化后，在表面和近表面
如有不连续性（材料的均质状态即致密性受到破坏）存在，则在不
连续性处磁力线离开工件和进入工件表面发生局部畸变产生磁极，
并形成可检测的漏磁场进行探伤的方法。漏磁场探伤包括磁粉探伤
和利用检测元件探测漏磁场。其区别在于，磁粉探伤是利用铁磁性
粉末－磁粉，作为磁场的传感器，即利用漏磁场吸附施加在不连续
性处的磁粉聚集形成磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状和大
小。利用检测元件探测漏磁场的磁场传感器有磁带、霍尔元件、磁
敏二极管和感应线圈等。
利用检测元件检测漏磁场：录磁探伤法、感应线圈探伤法、霍
尔元件检测法、磁敏二极管探测法。1.2磁粉探伤MagneticParticleTesting，简称MT基本原理是：磁粉检测可对原材料、半成品、成品工件和在役的零部件检测探伤，还可对板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸钢件及锻钢件进行检测。马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢具有磁性，可进行MT。MT可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。2磁粉探伤的物理基础2.1.3磁力线磁力线在每点的切线方向代表磁场的方向，磁力线
的疏密程度反映磁场的大小。
磁力线具有以下特性：
磁力线在磁体外，是由N极出发穿过空气进入S极，在磁体内是由S极到N极的闭合线；
磁力线互不相交；
同性磁极相斥，因同性磁极间间磁力线有互相排挤的倾向；
异性磁极相吸，因异性磁极间磁力线有缩短长度的倾向。

2.1.4磁场强度、磁通量与磁感应强度

磁场强度：
磁场具有大小和方向，磁场大小和方向的总称叫磁场
强度H，通常也把单位正磁极所受的力称为磁场强度。
单位为A/m（SI）和Oe（CGS）。

磁通量：
简称磁通，它是磁场中垂直穿过某一截面的磁力线的条数，用符号Φ表示。单位为Wb（SI）和Mx（CGS）。

磁感应强度：
将原来不具有磁性的铁磁性材料放入外加磁场内，便得到磁化，
它除了原来的外加磁场外，在磁化状态下铁磁性材料本身还产生一
个感应磁场，这两个磁场叠加起来的总磁场，称为磁感应强度B。
单位是T（SI）和Gs（CGS）。磁感应强度是矢量，有大小和方向，
可用磁感应线来表示，磁感应强度的大小等于穿过与磁感应线垂直
的单位面积上的磁通量，所以磁感应强度又称为磁通密度。

磁感应强度不仅有外加磁场有关，还与被磁化的铁磁性
材料的性质有关，B＝μH。

2.2铁磁性材料
2.2.1磁介质
磁介质分类能影响磁场的物质称为磁介质。各种宏观物质
都是磁介质。
磁介质分为：顺磁质、逆磁质（抗磁质）和铁磁质。
磁粉探伤只适用于铁磁性材料，通常把顺磁性材料和逆磁性材
料都列入非磁性材料。

2.2.2磁畴
铁磁性材料内部自发磁化的大小和方向基本均匀一致的小区域称
为磁畴，其体积约为10-5cm3，在这个小区域内，含有大约
1012～1015个原子，各原子的磁化方向一致，对外呈现磁性。2.2.3磁化过程

(1)未加外加磁场时，磁畴磁矩杂乱无章，对外不显示宏观磁性，如图(a)
(2)在较小的磁场作用下，磁矩方向与外加磁场方向一致或接近的磁畴体积增大，
而磁矩方向与外加磁场方向相反的磁畴体积减小，畴壁发生位移，如图(b)。
(3)增大外加磁场时，磁矩转动畴壁继续位移，最后只剩下与外加磁场方向比较
接近的磁畴，如图(c)。
(4)继续增大外加磁场，磁矩方向转动，与外加磁场方向接近，如图(d)。
(5)当外加磁场增大到一定值时，所有磁畴的磁矩都沿外加磁场方向有序排列，
达到磁化饱和，相当于一个微小磁铁或磁偶极子，产生N极和S极，宏观上呈现
磁性，如图(e)。

铁磁性材料的特性：
高导磁性
磁饱和性
磁滞性
根据矫顽力Hc大小分为软磁材料（Hc<=400A/m）和硬磁材料
（Hc>=8000A/m）
软磁材料与硬磁材料的特征
(1)软磁材料──是指磁滞回线狭长，具有高磁导率、低剩磁、低矫顽力
和低磁阻的铁磁性材料。软磁材料磁粉检测时容易磁化，也容易退磁。软
磁材料如电工用纯铁、低碳钢和软磁铁氧体等材料。

(2)硬磁材料──是指磁滞回线肥大，具有低磁导率、高剩磁、高矫顽力
和高磁阻的铁磁性材料。硬磁材料磁粉检测时难以磁化，也难以退磁。硬
磁材料如铝镍钴、稀土钴和硬磁铁氧体等材料。2.3电流的磁场
2.3.1通电圆柱导体的磁场
磁场方向：与电流方向有关，用右手定则确定。
磁场大小：安培环路定律计算
根据上式，通电直长导体表面的磁场强度为：
2.6漏磁场
2.6.1漏磁场的形成

所谓漏磁场，就是铁
磁性材料磁化后，在不
连续性处或磁路的截面
变化处，磁感应线离开
和进入表面时形成的磁
场。如右图

两磁