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工业磁粉探伤技术教材汇编

引言

工业磁粉探伤技术，作为无损检测领域中一种应用广泛且行之有效的方法，凭借其对铁磁性材料表面及近表面缺陷的高灵敏度检测能力，在确保产品质量、保障设备安全运行方面发挥着不可替代的作用。本汇编旨在系统梳理磁粉探伤技术的基本原理、设备材料、操作流程、缺陷识别及相关标准规范，为从事相关检测工作的技术人员提供一份兼具理论深度与实践指导价值的参考资料。

一、磁粉探伤基本原理

磁粉探伤的核心原理基于电磁感应与磁现象。当铁磁性材料被磁化后，其内部会产生磁力线。在材料表面或近表面存在裂纹、夹杂、气孔等不连续性缺陷时，缺陷处的磁导率远低于基体材料，导致磁力线在此处发生畸变，部分磁力线会绕过缺陷，在材料表面形成所谓的“漏磁场”。

将具有高磁导率的微小磁粉施加到被检工件表面，这些磁粉会受到漏磁场的作用而聚集，从而在缺陷位置形成清晰可见的磁痕。通过观察磁痕的形态、大小和位置，即可判断缺陷的存在及其性质。这种方法能够有效地检测出开口于表面或近表面的线性缺陷，对于埋藏较深的内部缺陷则灵敏度较低。

二、磁粉探伤设备与材料

（一）主要设备

1.磁化设备：这是磁粉探伤的核心设备，其作用是为被检工件提供足够强度和方向的磁场。常见的有便携式磁化仪（如电磁轭、永久磁铁）、固定式磁化设备（如通电法用的探伤机、线圈法用的磁化线圈）等。选择何种磁化设备需根据工件的大小、形状、材质及检测要求综合确定。

2.辅助设备：包括退磁设备、工件夹持装置、照明装置（通常要求白光或特定波长的紫外光，以确保磁痕观察的清晰度）等。

（二）磁粉与磁悬液

1.磁粉：磁粉是磁粉探伤中不可或缺的介质，其质量直接影响检测灵敏度。

*按磁性分类：可分为黑色磁粉（铁磁性）和彩色磁粉（如红色、黄色，通常为非磁性载体包裹磁性颗粒，便于在特定背景下观察）。

*按施加方式分类：可分为干法磁粉和湿法磁粉。干法磁粉颗粒较粗，适用于干燥环境和大型工件的局部检测；湿法磁粉颗粒较细，悬浮于液体载体中，流动性好，检测灵敏度通常较高。

*性能要求：应具备高磁导率、低矫顽力、良好的流动性和对比度。

2.磁悬液：由磁粉和载体按一定比例混合而成。载体通常为水或煤油等。其性能指标包括磁粉浓度、粘度、润湿能力等，需根据检测方法和工件情况进行调整。

三、磁粉探伤方法分类

磁粉探伤方法多样，可根据不同的分类标准进行划分：

1.按磁化方向：

*纵向磁化：磁力线方向与工件轴线平行，主要检测横向缺陷。

*周向磁化：磁力线方向围绕工件轴线呈环形，主要检测纵向缺陷。

*复合磁化：同时施加纵向和周向磁场，可一次性检测不同方向的缺陷，效率较高。

2.按施加磁粉的时机：

*连续法（外加磁场法）：在对工件施加磁场的同时施加磁粉。适用于所有铁磁性材料，尤其是矫顽力较低的材料。

*剩磁法：在停止磁化后，利用工件的剩磁施加磁粉。仅适用于矫顽力和剩磁均足够高的材料。

3.按磁粉状态：

*干法：直接施加干燥的磁粉。

*湿法：将磁粉悬浮于液体中施加。

实际应用中，需根据工件的几何形状、材质特性、预期缺陷类型及检测标准选择最适宜的方法组合。

四、磁粉探伤操作工艺

规范的操作工艺是保证磁粉探伤结果准确性和可靠性的关键。

（一）预处理

工件表面状态对检测结果影响极大。需去除表面的油污、铁锈、氧化皮、涂料、水分及其他附着物，确保表面光洁度满足要求。必要时进行打磨或清洗。

（二）磁化规范的确定

根据工件材质、尺寸、形状及预期缺陷，选择合适的磁化方法、磁化电流类型（交流、直流、脉动直流）和磁化强度。磁化强度不足则缺陷难以检出，过强则可能产生伪显示或损伤工件。通常通过试块或经验公式来确定。

（三）磁粉或磁悬液的施加

施加应均匀、覆盖全面，避免过量或不足。湿法施加时，可采用喷洒、浸涂或浇涂等方式，确保磁悬液能充分润湿工件表面并自由流动。

（四）磁痕观察与记录

磁痕应在合适的光照条件下进行观察。荧光磁粉需在紫外灯下观察，非荧光磁粉则在白光下。观察应及时，注意区分相关显示（由缺陷引起）、非相关显示（如工件结构、材质不均匀等引起）和伪显示（如磁粉聚集、外界干扰等）。对发现的可疑磁痕，应仔细分析，并做好记录（可采用拍照、草图等方式）。

（五）退磁

对于需要后续加工或使用的工件，在检测完成后应进行退磁处理，以避免剩磁对其后续工序（如焊接、装配）或使用造成不良影响。退磁方法包括交流退磁、直流换向退磁等。

（六）后处理

检测完成后，应对工件进行清洁，去除残留的磁粉和磁悬液。

五、缺陷的识别与评定

磁痕的识别与评定是磁粉探伤的核心环节，需要丰富的经验和专业知识。

1.相关显示：由工件表面或近表面的真实缺陷（如裂纹、未熔合、气孔、夹杂等）产生的磁痕。其形态、走向、浓密程度等与缺陷的性质、