磁粉探傷檢測技術

磁粉檢測（MT）技術為表面檢測技術，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*個五年計劃期間，航空、機械等行業的大型國有企業開始籌建磁粉檢測部門。此后幾十年來，特別是中國機械工程學會無損檢測分會成立30年以來，在全體從業人員的共同努力下，我國磁粉檢測技術從無到有，歷經起步、發展和成熟階段，在基礎理論與應用技術研究、標準化、人員隊伍建設、儀器設備和器材研制等方面取得了很大的進步和發展。目前，作為我國五大常規檢測技術，磁粉檢測技術在航空、航天、兵器、船舶、鐵路和特種設備等領域得到了廣泛的應用。

1．磁粉檢測技術發展簡史

20世紀50年代，部分大型國有企業設立無損檢測部門，新中國磁粉檢測工作開始起步。

20世紀60年代，在仿制的基礎上，研制出大型交流磁粉探傷機。設備與器材研制工作初露端倪。

1978年，中國機械工程學會無損檢測分會磁粉、滲透檢測專業委員會成立，并召開全國性技術交流會。

1982年，國內開辦磁粉、滲透檢測專業Ⅱ級人員培訓班，結束了檢測人員無證操作的歷史。

20世紀80年代，隨著改革開放的深入開展，通過引進吸收和再創新，我國的磁粉檢測技術獲得快速發展，迅速縮短了與先進國家間的差距。

20世紀90年代，標準化工作取得重要進展，磁粉檢測技術標準化體系基本形成。

2000年以來，隨著數字化技術的發展，磁粉檢測技術開始進入半自動/自動化和圖像化時代。

2． 磁粉檢測的基礎理論

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，當缺陷方向與磁場方向成一定角度時，由于缺陷處的磁導率的變化，磁力線逸出工件表面，產生漏磁場，吸附磁粉形成磁痕。

也就是說，當鐵磁性工件被磁化時，磁感應線從中透過，如果工件表面存在缺陷，就會有一部分磁感應線逸出工件表面，他們從缺陷的一側穿出進入空氣中，繞過缺 陷，從缺陷另一側又折回到工件中，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強區（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

磁粉檢測具有下列優點：

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

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，可間斷檢測小孔內壁早期疲勞裂紋的產生和擴展速度。

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生非相關顯示。

4）通電法和觸頭法磁化時，易產生打火燒傷。

4. 磁粉檢測方法分類

1.按施加磁粉時機分：剩磁法，連續法

2.按顯示材料分：熒光法，非熒光法

3.按磁粉分散介質分：干法，濕法

4.選擇依據：形狀，尺寸，材質，檢測要求

5. 磁粉檢測設備

磁粉檢測設備有固定式探傷機、移動式探傷機與便攜式探傷機幾種類型。
固定式探傷機的體積和重量大，額定周向磁化電流一般從1000-10000A，適用于中小工件的探傷。
移動式探傷機額定周向磁化電流一般從500-8000A，此類設備一般裝在有滾輪可推動或吊裝在車上拉到檢驗現場，適用與大型工件探傷。
便攜式探傷機具有體積小、重量輕和攜帶方便的特點，額定周向磁化電流一般從500-2000A，適用于現場、高空和野外探傷，一般用于檢驗鍋爐壓力容器和壓力管道焊逢，以及對飛機、火車、輪船的原位探傷或對大型工件的局部探傷。

6. 操作工藝

l）預處理。清除金屬表面油污、涂料和鐵銹等。

2）磁化。根據構件的大小、形狀及缺陷的可能類型選擇磁化方法，按規程進行操作。

3）施加磁粉。將磁粉或磁懸液施加在磁化的構件上。

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，判定缺陷的部位和大小等。使用熒光磁粉，則在暗室內利用紫外線照射檢查。

5）后處理。檢查后進行退磁，清除磁粉等。

7. 磁粉檢測的現狀

我國近年來磁粉檢測設備發展很快，已實現了系列化，三項全波直流探傷超低頻退磁設備的性能已達到國外同類設備的水平。交流探傷就機用于剩磁法檢驗時加裝斷電相位控制器保證剩磁穩定，是我國的特色。斷電相位控制器利用可控硅技術，可以代替自藕變壓器無級調節磁化電流，還為我國磁粉檢測設備的電子化和小型化奠基了基礎。同時，智能化設備已生產應用，光電掃描圖像識別的磁粉探傷機也已研制成功。用電腦處理磁痕現實的試驗研究有很大的進展，自動化和半自動化設備也有不少應用。

現在，我國對磁粉檢測的基礎理論研究比較重視，并已取得較大的進展。斷裂力學在無損檢測領域的應用，為制定更合理的產品磁粉檢測驗收標準提供了依據。磁粉檢測方法日臻完善，對無損檢測的人員的培訓和資格鑒定重視，人員素質大大提高。我們相信，磁粉檢測將得到更加廣泛的應用。為控制產品質量，防患于未然作出應有的貢獻