实验二-磁粉法对焊缝探伤

实验磁粉法对焊缝探伤

一、实验目的

1.了解磁粉探伤的基本原理；

2.掌握磁粉探伤的一般方法和检测步骤；

3.熟悉磁粉探伤的特点。

二、实验原理

1. 磁粉检测的原理

磁粉检测，是通过对被检工件施加磁场使其磁化（整体磁化或局部磁化），在工件的表面和近表面缺陷处将有磁力线逸出工件表面而形成漏磁场，有磁极的存在就能吸附施加在工件表面上的磁粉形成聚集磁痕，从而显示出缺陷的存在。如图1所示。

图1 不连续性部位的漏磁场分布

1-漏磁场；2-裂纹；3-近表面气孔；4-划伤；5-内部气孔；6-磁力线；7-工件

磁粉检测有三个必须的步骤：

(1)被检验的工件必须得到磁化；

(2)必须在磁化的工件上施加合适的磁粉：

(3)对任何磁粉的堆积必须加以观察和解释。

漏磁场：被磁化物体内部的磁力线在缺陷或磁路截面发生突变的部位，离开或进入物体表面所形成的磁场，漏磁场的成因在于磁导率的突变。设想一被磁化的工件上存在缺陷，由于缺陷内物质的磁导率一般远低于铁磁性材料的磁导率，因而造成缺陷附近磁力线的弯曲和压缩。如果该缺陷位于工件的表面或近表面，则部分磁力线就会在缺陷处溢出工件表面进入空气，绕过缺陷后在折回工件，由此形成缺陷的漏磁场。

漏磁场与磁粉的相互作用：磁粉检测的基础是缺陷的漏磁场与外加磁粉的磁相互作用，及通过磁粉的聚集来显示被检工件表面上出现的漏磁场，在根据磁粉聚集形成的磁痕的形状和位置分析漏磁场的成因和评价缺陷。设在被检工件表面上有漏磁场存在。如果在漏磁场处撒上磁导率很高的磁粉，因为磁力线穿过磁粉比穿过空气更容易，所以磁粉会被该漏磁场吸附，被磁化的磁粉沿缺陷漏磁场的磁力线排列。在漏磁场力的作用下，磁粉向磁力线最密集处移动，最终被吸附在缺陷上。由于缺陷的漏磁场有被实际缺陷本身大数十倍的宽度，姑而磁粉被吸附后形成的磁痕能够放大缺陷。通过分析磁痕评价缺陷，即是磁粉检测的基本原理。

2．磁粉检测的适用范围

(1)未加工的原材料（如钢坯）、半成品、成品及在役与使用过的工件都可

用磁粉检测技术进行检查。

(2)管材、棒材、板材、型材和锻钢件、铸钢件及焊接件都可应用磁粉检测技术来检测缺陷。

(3)被检测的表面和近表面的尺寸很小，间隙极窄的铁磁性材料，可检测出长O.lmm、宽为微米级的裂纹和目测难以发现的缺陷。

(4)可用于检测马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料，但不适用于检测奥氏

体不锈钢和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝，也不适用于检测铜、铝、镁、钛台金等非磁性材料。

(5)可用于检测工件表面和近表面的裂纹、白点、发纹、折叠、疏松、冷隔、气孔和夹杂等缺陷，但不适于检测工件表面浅而宽的划伤、针孔状缺陷、埋藏较深的内部缺陷和延伸方向与磁力线方向夹角小于20。的缺陷。

磁粉检测方法应用比较广泛，主要用以探测磁性材料表面或近表面的缺陷。多用于检测焊缝，铸件或锻件，如阀门，泵，压缩机部件，法兰，喷嘴及类似设备等。探测更深一层内表面的缺陷，则需应用射线检测或超声波检测。磁粉检测具有检测成本低，操作便利，反应快速等特点。其局限性在于仅能应用于磁性材料，且无法探知缺陷深度，工件本身的形状和尺寸也会不同程度地影响到检测结果。

三、实验内容

1.熟悉磁粉探伤实验设备

2.找到焊接件缺陷位置，并估算缺陷尺寸。

四、实验设备

1.磁粉探伤仪；

2.探头；

3.磁粉悬浮液；

4.被测焊接件；

5.砂纸；

6.放大镜；

7.擦布。

五、实验方法

1.工件表面预处理，用砂纸清除掉工件表面的防锈漆，使待建工件表面平整光滑，以使探头能和

工件表面接触良好；

2.估算探伤电流，将电源电缆的插头插入电源插座；

3.准备好磁粉悬浮液：磁膏充分溶化于适量水中，并搅拌均匀，形成磁性溶液，装入喷撒壶待用；

4.将探头和工件表面接触好，并将磁粉悬浮液向两磁头间喷洒少许，按下冲磁按钮，充磁指示灯

亮，表示工件正在磁化；

5.注意掌握通电时间，仔细观察下缺陷位置、形状；沿工件表面拖动探头，重复上述方法，进行

一段距离后，用放大镜在已检工件表面仔细检查，寻找是否有磁痕堆积，从而评判缺陷是否存在；

6.填写磁粉探伤实验报告，初步评估缺陷性质尺寸，分析实验结果。

六、注意事项

1.工件表面必须清除干净，务必保证工件无毛刺、无锈斑、光滑平整；

2.磁痕检查必须仔细，防止错判、漏判或误判；

3.磁膏溶解充分。

七、思考题

1.磁粉探伤的基本原理是什么？

2.影响磁粉探伤灵敏度高低的主要因素有哪些？

八、实验报告要求

1.实验目的、实验设备、实验步骤清晰；

2.客观记录实验结果，判明缺陷性质和大小；

3.回答思考题。

4.