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容及相互区别。
1、漏磁场检测是指由于工件不连续性
处的磁导率发生变化,磁力线溢出工件表面形成磁极,并形成可检测的漏磁场。
2、漏磁场检测包括:
磁粉检测与检测元件检测。
3、磁粉检测与检测元件检测区别:
磁粉检测是利用铁磁性粉未---磁粉,作为磁场的传感器。
检测元件检测磁带、霍而元件、磁敏二
极管作为磁场的传感器。
三、磁粉检测原理
铁磁性工件被磁化后,由于不连续性的存在,使工件表面和近表面的磁感应线发生局部畸变而产生漏磁场,吸附施加在工件珍面的磁粉,在合适的光照下形成目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。
四、磁粉检测适用范围(P4页)
如:
0Cr17Ni4Cu4
五、磁粉检测程序?
(P4页)
六、磁粉检测的优点及局限性?
(P5页)
第三节表面无损检测方法的比较
主要讲二个方面内容:
一、表面无损检测方法的使用原则。
规程要求:
铁磁性材料工件表面和近表面缺陷的检测宜优先选择磁粉检测,确因工件结构形状等原因不能使用磁粉检测时,方可使用渗透或涡流检测。
二、几种表面无损检测方法的比较(P6--7页)
第二章磁粉检测物理基础
第一节磁现象和磁场
主要讲四个内容:
一、磁的基本现象。
介绍如下几个概念
1、磁性:
磁铁能够吸引铁磁性材料的性质叫磁性。
2、磁体:
凡能够吸引其它铁磁性材料的物质叫磁体。
磁体分为永磁体、电磁体、超导磁体。
3、磁极:
吸附磁粉特别多的区域称为磁极。
4、地磁场:
地球是一个大磁体,存在于地球周围的磁场称为地磁场。
5、磁力:
磁极间相互排斥和相互吸引的力称为磁力。
6、磁化:
使原来没有磁性的物体得到磁性的过程称为磁化。
二、磁场与磁感应线。
1、磁场定义及其特征;
磁感应线及其特性;
(P9--10页)。
2、周向磁场(或叫周向磁化):
定义:
将马蹄形磁铁(见P10页的图2-5c)弯曲,使两极熔合成一圆环,此时磁铁内无磁极又不产生漏磁场,不能吸引铁磁性材料,但此时,磁铁内包含了一个周向磁场。
注意:
如果已被周向磁化的零件存在与磁感应线垂直的裂纹,则在裂纹两端会产生磁极,形成漏磁场,吸附磁粉形成磁痕,显示出裂纹缺陷(见P10页的图2-5d)。
3、纵向磁化(或叫纵向磁场):
将马蹄形磁铁校直成为条形磁铁,其两端产生磁极,并能强列在吸附磁粉。
(见P10页的图2-6a)。
4、磁粉检测的基础:
是不连续性处漏磁场与磁粉的磁相互作用。
三、真空中的恒定磁场
1、介绍磁感应强度(B)定义:
用来定量描述磁场的特性的物理量。
是矢量,有大小和方向。
单位:
国际单位制中(SI),用T(特斯拉)。
1T=1N/(A.m)
厘米、克、秒制(CGS),用Gs(高斯)。
1T=104Gs
2、介绍磁通量的(Φ)定义:
磁通量是指在磁场中,通过一给定曲面上的总磁感应线,称为通过该曲面的磁通量。
国际单位制中(SI),用Wb(伯)。
厘米、克、秒制(CGS),用Mx麦(克韦斯)。
1Wb=104麦Mx
3、安培环路定理:
(参见P15图2-14a)
公式:
B=u0I/2лr
该式表达了电流与它所激发磁场之间的普遍规律。
四、磁介质中的磁场
1、磁介质定义
磁介质是指能影响磁场的物质称为磁介质。
注:
设某一电流分布在真空中激发的磁场中,此时的磁感应强度为B0,当磁场中放进了某种磁介质后,磁化了的磁介质将激发附加磁感应强度为B,,此时磁场中任一点的磁感应强度为B等于B0和B,的失量和,B=B0+B,
2、磁介质的分类
依据磁介质不同的磁化特性和磁化后激发的附加磁场的不同,将磁介质分为:
顺磁质、抗磁质和铁磁质。
顺磁质是指B>
B0,能被磁铁轻微地吸引。
如:
铝、铬、锰等。
抗磁质是指B<
B0,能被磁铁轻微地排斥引。
铜、银、金等。
铁磁质是指B>
>
B0,能被磁铁强列地吸引。
铁、镍、钴等。
3、磁场强度
(1)磁化强度M不仅与磁介质有关,也与磁介质所处的磁场有关。
计算公式:
M=χmH
式中:
χm---为物质的磁化率
M----为磁场强度
H----磁化强度
(2)磁感应强度与磁场强度的换算关系
B=μH
4、磁导率
磁感应强度与磁场强度的比值为磁导率。
a)此磁导率为绝对磁导率。
b)磁导率表示材料磁化的难易程度。
c)它不是常数,而是随磁场大小不同而改变的变量。
d)单位:
SI单位是H/米[米享(利)]
1、在真空中,磁导率是一个不变的恒定
值,用μ。
表示。
在CGS单位制中,μ。
=1
2、为比较各种材料的导磁能力,把每一种材料的磁导率和真空磁导率的比值叫做相对磁导率,用μr表示。
μr为纯数,无单位。
第二节铁磁性材料
主要讲五个方面内容:
一、磁畴
把铁磁性材料中自发磁化的微小区域叫磁畴。
(见P19图2-17)
二、居里温度
通常把超过某一温度,铁磁性材料失去原有磁性的临界温度叫居里温度。
三、磁化过程
(按书P20页,图2-18)
四、磁特性曲线
初始磁化曲线:
是指表征铁磁性材料磁特性的曲线。
用以表示M-H或M-H的关系。
五、磁滞回线
1、定义:
它是描述磁滞现象的闭合磁化曲线。
2、(参见P22页图2-22),说明了磁感应强度的变化滞后于磁场强度的变化,它反应了磁化过程是不可逆的。
3、(参见P22页图2-22),当外加磁场强度减少到零时,保留在在材料中的磁性,称为剩余磁感应强度,简称剩磁(也称顽磁性),用符号Br表示。
4、(参见P22页图2-22),为了使剩磁减少到零,必须施加一个,使剩磁降为零所施加的反向磁场强度称为矫顽力,用符号HC表示。
5、(参见P22页图2-22),该曲线是对称的闭合曲线,而且只有交流电才能产生这种磁滞回线。
6、(参见P22页图2-22),铁磁性材料有如下特性:
(见P23页)共三点。
7、软、硬磁材料
(1)软、硬磁材料的划分:
根据铁磁性材料矫顽力的大小,HC<
100A/m认为是软磁材料;
HC≥100A/m认为是硬磁材料。
注:
现代电动机中常用的一种材料叫铁氧体材料,它的磁滞回线呈矩形磁材料。
(2)软、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
磁阻的铁磁材料。
软磁材料进行磁粉
检测时容易磁化,也容易退磁。
应用范围:
工业中用到的软磁材料有:
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
硬磁材料磁粉检测
时不容易磁化,也不容易退磁。
例如:
工业中用到的材料有:
铝镍钴、
稀土钴和硬磁铁氧体等材料。
第三节电流与磁场
主要讲个方面内容:
一、通电圆柱导体的磁场
(一)电流的磁效应
电流的磁效应是指当电流通过导体时,其内部和周围都将存在磁场。
(二)通电圆柱导体的磁场方向
当电流通过圆柱导体时,产生的磁场是以导体中心为圆心的同心圆,其特点是:
在半径相等的同心圆上,磁场强度相等。
磁场方向可用右手定则确定。
(三)通电圆柱导体的磁场强度计算
1、通电圆柱导体表面
H=I/2пR
H---磁场强度(A/m)
R---圆柱导体半径(m)。
I---电流强度(A)
2、通电圆柱导体外部
H=I/2пr
r---圆柱导体外部距中心轴线的离(m)。
3、通电圆柱导体内部
H=Ir/2пR2
r---圆柱导体内部距中心轴线的离(m)。
4、例题:
(P25--26页)
5、应用
(1)钢棒通电磁化法
①钢棒通电磁化法(用交流电和直流电磁化同一个钢棒时,磁场强度分布见P26页的图2-29),两种电流磁化同一钢棒。
共同点是:
A)在钢棒中心处,磁场强度为零。
B)在钢棒表面,磁场强度达到最大值。
C)离开钢棒表面,磁场强度随r的增大而下降。
不同点是:
直流电通电磁化,从钢棒中心到表面,磁场强度是直线上升达到最大值;
交流电通电磁化,由于集肤效应,只有在钢棒近表面格有磁场强度,并缓慢上升,而在接近钢棒表面时,迅速上升达到最大值。
②钢棒通电磁化法(用交流电和直流电磁化同一个钢棒时,磁感应强度分布见P26页的图2-30),两种电流磁化同一钢棒。
A)由于钢棒的磁导率高,以因为B=µ
H,所以B大于H。
B)离开钢棒表面,在空气中,µ
r近似等于1,B近似等于H,所以磁感应突降后与磁场强度曲线重合。
二、钢管中心导体法磁化
1、钢管中心导体法磁化(用直流电中心导体法磁化钢管时,磁场强度和磁感应强度分布见P26页的图2-31)。
的磁化特点如下:
A)在通电中心导体(铜棒)内、外磁场分布与钢棒通电磁化法(用直流电磁化同一个钢棒时,磁场强度分布见P26页的图2-29)相同。
B)在钢管内是空气,µ
r近似等于1,所以只存在磁场强度H。
C)在钢管上,由于µ
r>
1,所以能感应出较大的磁感应强度。
D)由于H=I/2пr,且钢管内径比外径小,所以钢管内壁较外壁磁场强度和磁感应强度都大。
E)特别应该引起注意的是:
采用中心导体法对钢管进行磁化时,一般应采用直流电或三相全波整流电。
原因是:
如采用交流电,由于电磁感应作用,在钢管内表面会产生很大的涡电流,从而产生很大的磁感应强度;
此时,钢管外表面磁感应强度变得很小,容量漏检缺陷。
三、通电钢管的磁场
1、磁场方向
同通电圆柱导体的磁场一样
用,右手定则来确定。
2、磁场强度
钢管直接通电磁化时,由于其
内部磁场强度为零,所以不能用磁
粉检测的方法来检测内表面的缺
陷。
四、通电线圈的磁场
在线圈中通以电流时,线圈内
将产生的磁场是与线圈轴平行的纵
向磁场。
其方向可用右手定则来确
定。
2、磁场强度的计算
空载通电线圈中心的磁场强度
按下式计算:
H=NI/(L2+D2)1/2
式中:
H----磁场强度(A/m)
N----线圈匝数
I----电流强度(A)
L----线圈长度(m)
D----线圈直径(m)
3、线圈分类
(1)按通电线圈的结构可分为(P28页):
(2)按线圈横截面积与被检工件的横截面积的比值(充填系数)。
(3)按通电线圈的长度和内径的比。
4、计算:
(P29--30页)
4、应用(P30页)
(1)开路磁化
(2)闭路磁化
五、感应电流和感应磁场的产生(P30
页)。
第四节磁场的合成
主要讲个两个内容:
一、交叉磁轭的磁场合成(P31页)
二、摆动磁场的合成(P32页)
第五节退磁场
主要讲个四个内容:
一、退磁场概念(按P33页)
二、有效磁场(按P33-34页)
三、影响退磁场大小的因素(共五大因
素),见书34--35页。
第七节漏磁场
主要讲个二个内容:
一、漏磁场的定义及形成原因(P41页)
三、影响漏磁场的因素(P42-44页)
第入节磁粉检测的光学基础
主要讲个三个内容:
一、光度量术语及单位
1、发光强度(P45页)
2、[光]照度(P45页)
3、辐[射]照度(P45页)
二、紫外线(P46页)
三、黑光灯(P46-47页)
第三章磁化电流、磁化方法、
磁化规范。
第一节磁化电流
主要讲个六个内容:
一、几个概念(P50页)
1、电流
2、电路
3、磁化电流
4、磁粉检测采用的磁化电流有(七种)
5、常用磁化电流有(三种)
6、表3-1,电流表指示、换算关系
二、交流电
1、交流电的定义:
(P51页)
2、表征交流电的物理量及换算关系(P51页)
3、集肤效应的定义及为交流电为什么会产生集肤效应?
4、交流电的优点和局限性(P52页)
三、整流电
1、整流电定义(P53页)
2、整流电分类(P53页)
3、单相半波整流电的概念(P54页)
4、单相半波整流电平均值、有效值和峰值的换算关系。
(P54页)
5、单相半波整流电的优点和局限性(P55页)
6、三相全波整流电的概念(P55页)
7、三相全波整流电平均值、有效值和峰值的换算关系。
(P55页)
8、三相全波整流电的优点和局限性(P55-56页)
四、直流电
1、直流电的概念(P56页)
2、直流电平均值、有效值和峰值的换算关系。
(P56页)
3、三相全波整流电的优点和局限性(P56页)
五、冲击电流()
六、如何选用磁化电流(P56-57页)
第二节磁化方法
一、磁场方向与发现缺陷的关系
1、影响磁粉检测能力的因素(P57页)
2、选择磁化方法应考虑的因素(P57页)
二、磁化方法的分类
1、分类依据(P57页)
2、周向磁化(P57-58页)
3、纵向磁化(P58页)
4、多向磁化(P58页)
三、各种磁化方法的特点
1、磁化工件的顺序(P59页)
2、轴向通电法
(1)轴向通电法概念(P59页)
(2)轴向通电法产生打火的原因(P59页)
(3)轴向通电法预防打火的措施(P59页)
(4)轴向通电法优点、缺点和适用范围。
(P59--60页)
3、中心导体法(按书P60—61页)
4、偏置芯棒法(按书61页)
5、触头法(按书61--62页)
6、感应电流法(按书62页)
7、环形件绕电缆法(按书62--63页)
8、线圈法(按书63--65页)
9、磁轭法(按书65--67页)
10、永久磁轭法(按书67页)
11、交叉磁轭法(按书67页)
12、直流磁轭法与交流磁轭通电法复合磁化(按书68页)
13、平行电缆磁化法(按书68页)
第三节磁化规范
一、磁化规范及其制定
1、磁化规范的概念(按书68页)
2、制定磁化规范应考虑的因素(按书68页)
3、制定磁化规范的方法(按书68--69页)
二、轴向通电法和中心导体法磁化规
范(按书70--71页)
三、偏置芯棒法磁化规范(按书71—72
页)
四、触头法磁化规范(按书72页)
五、线圈法磁化规范(按书72-74页)
六、磁轭法磁化规范
1、磁轭法提升力(按书74页)
2、磁轭法检测灵敏度(按书75页)
第四章磁粉检测器材
第一节磁粉
一、磁粉的种类:
1.荧光磁粉(P77)
2.非荧光磁粉(P77)
二、磁粉的性能
1、磁特性:
μ↑,-HC↓,Br↓
2、粒度:
-磁粉粒度大小对磁粉悬浮性、
流动性、吸附性有影响。
实际磁粉探
伤中,各种工件上产生各种不同性质
不同形状大小的缺陷,都要有较高的
探伤灵敏度,所以对磁粉的粒度要
求,要根据检测要求而定。
为什么对磁粉的粒度提出要求。
(P78页)
3、磁粉形状——磁粉形状有条形,椭
圆形、球形、不规则形状的形状不一样,其特性也不同。
(1)条形的易于被磁化,形成N、S极
被漏磁场吸引。
但流动性差,也因N、S相吸而结团。
(2)球形的流动性好。
(3)空心球形磁粉流动生更好。
(4)对磁粉的要求既要良好的磁吸附性
和良好的流动性,所以也是按要求
用一定比例的各种形状磁粉混合
使用。
4、流动性(P79页)
5、磁粉密度——磁粉密度大小对主要对悬浮性(沉淀)有一定影响,但密度的大小与材料磁特性相关,应综合考虑。
一般湿法用黑磁粉、红磁粉的密度约为4.5g/cm3
一般干法用黑磁粉、红磁粉的密度红为8g/cm2
空心磁粉0.78~2.3g/cm2
荧光磁粉密度与采用什么磁粉原料,与
荧光染料粘接配比有关。
6、识别度(P79-80页)
三、磁粉的验收试验
湿法非荧光磁粉的验收试验包括:
污染、颜色、粒度、灵敏度、悬浮性,湿法荧光磁粉的验收试验除上述五项外,还包括耐用性。
(P80-81页)
第二节载液
1、油基载液
2、水基载液
第三节磁悬液
一、磁悬液定义——磁粉和载液按一定比例混合而成的悬浮液。
二、磁悬液的浓度(P83页)
三、磁悬液浓度选择原则(P83页)
四、磁悬液配制(P83-84页)
第四节反差增强剂(P84-85页)
第五节标准试片和标准试块(P85-89页)
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