磁粉檢測(cè)物理基礎(chǔ)1課件

磁粉檢測(cè)物理基礎(chǔ)廣東省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心1磁粉探傷基礎(chǔ)知識(shí)1.1磁粉探傷與磁性檢測(cè)（分類(lèi)方法）

漏磁場(chǎng)探傷：是利用鐵磁性材料或工件磁化后，在表面和近表面如有不連續(xù)性（材料的均質(zhì)狀態(tài)即致密性受到破壞）存在，則在不連續(xù)性處磁力線離開(kāi)工件和進(jìn)入工件表面發(fā)生局部畸變產(chǎn)生磁極，并形成可檢測(cè)的漏磁場(chǎng)進(jìn)行探傷的方法。漏磁場(chǎng)探傷包括磁粉探傷和利用檢測(cè)元件探測(cè)漏磁場(chǎng)。其區(qū)別在于，磁粉探傷是利用鐵磁性粉末－磁粉，作為磁場(chǎng)的傳感器，即利用漏磁場(chǎng)吸附施加在不連續(xù)性處的磁粉聚集形成磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。利用檢測(cè)元件探測(cè)漏磁場(chǎng)的磁場(chǎng)傳感器有磁帶、霍爾元件、磁敏二極管和感應(yīng)線圈等。

利用檢測(cè)元件檢測(cè)漏磁場(chǎng)：錄磁探傷法、感應(yīng)線圈探傷法、霍爾元件檢測(cè)法、磁敏二極管探測(cè)法。

1.2磁粉探傷

MagneticParticleTesting，簡(jiǎn)稱(chēng)MT

基本原理是：鐵磁性材料和工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照下目視可見(jiàn)的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。如圖1－1所示。

1.3磁粉探傷的適用性和局限性

適用性：磁粉探傷適用于檢測(cè)鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小、間隙極窄（如可檢測(cè)出長(zhǎng)0.1mm、寬為微米級(jí)的裂紋），目視難以看出的不連續(xù)性。

局限性：

MT不能檢測(cè)奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，也不能檢測(cè)銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。對(duì)于表面淺的劃傷、埋藏較深的孔洞和與工件表面夾角小于20°的分層和折疊難以發(fā)現(xiàn)。

1.4磁粉探傷方法與其他表面探傷方法的比較P.5表1-1

1.5磁粉探傷中使用的單位、SI單位與CGS制的換算關(guān)系

磁場(chǎng)強(qiáng)度HA/mOe磁通量ΦWbMx磁感應(yīng)強(qiáng)度BTGs2磁粉探傷的物理基礎(chǔ)2.1磁粉探傷中的相關(guān)物理量2.1.1磁的基本現(xiàn)象磁性、磁體、磁極、磁化磁性：磁鐵能夠吸引鐵磁性材料的性質(zhì)叫磁性。磁體：凡能夠吸引其他鐵磁性材料的物體叫磁體。磁極：靠近磁鐵兩端磁性特別強(qiáng)吸附磁粉特別多的區(qū)域稱(chēng)為磁極。每一小塊磁體總有兩個(gè)磁極。磁化：使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體得到磁性的過(guò)程叫磁化。2.1.2磁場(chǎng)：具有磁性作用的空間磁場(chǎng)的特征、顯示和磁力線磁場(chǎng)的特征：是對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷（或電流）具有作用力，在磁場(chǎng)變化的同時(shí)也產(chǎn)生電場(chǎng)。磁場(chǎng)的顯示：磁場(chǎng)的大小、方向和分布情況，可以利用磁力線來(lái)表示。

2.1.3磁力線

2.1.4磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁通量與磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度：磁場(chǎng)具有大小和方向，磁場(chǎng)大小和方向的總稱(chēng)叫磁場(chǎng)強(qiáng)度H，通常也把單位正磁極所受的力稱(chēng)為磁場(chǎng)強(qiáng)度。單位為A/m（SI）和Oe（CGS）。磁通量：簡(jiǎn)稱(chēng)磁通，它是磁場(chǎng)中垂直穿過(guò)某一截面的磁力線的條數(shù)，用符號(hào)Φ表示。單位為Wb（SI）和Mx（CGS）。磁感應(yīng)強(qiáng)度：將原來(lái)不具有磁性的鐵磁性材料放入外加磁場(chǎng)內(nèi)，便得到磁化，它除了原來(lái)的外加磁場(chǎng)外，在磁化狀態(tài)下鐵磁性材料本身還產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng)，這兩個(gè)磁場(chǎng)疊加起來(lái)的總磁場(chǎng)，稱(chēng)為磁感應(yīng)強(qiáng)度B。單位是T（SI）和Gs（CGS）。磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，有大小和方向，可用磁感應(yīng)線來(lái)表示，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于穿過(guò)與磁感應(yīng)線垂直的單位面積上的磁通量，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度又稱(chēng)為磁通密度。

磁感應(yīng)強(qiáng)度不僅有外加磁場(chǎng)有關(guān)，還與被磁化的鐵磁性材料的性質(zhì)有關(guān)，B＝μH。2.2磁介質(zhì)2.2.1磁介質(zhì)分類(lèi)能影響磁場(chǎng)的物質(zhì)稱(chēng)為磁介質(zhì)。各種宏觀物質(zhì)都是磁介質(zhì)。磁介質(zhì)分為：順磁質(zhì)、逆磁質(zhì)（抗磁質(zhì)）和鐵磁質(zhì)。磁粉探傷只適用于鐵磁性材料，通常把順磁性材料和逆磁性材料都列入非磁性材料。

2.2.2磁導(dǎo)率磁感應(yīng)強(qiáng)度B與磁場(chǎng)強(qiáng)度H的比值稱(chēng)為磁導(dǎo)率，或稱(chēng)為絕對(duì)磁導(dǎo)率，用符號(hào)μ表示，表示材料被磁化的難易程度，單位H/mμ不是常數(shù)，隨磁場(chǎng)大小不同而改變，有最大和最小值。真空磁導(dǎo)率μo在真空中，磁導(dǎo)率是常數(shù)，μo＝4π×10-7H/m2.2.3磁極化強(qiáng)度磁極化強(qiáng)度J：為了衡量物質(zhì)的磁化程度，采用了磁極化強(qiáng)度這個(gè)物理量，物質(zhì)的磁化程度愈高，磁極化強(qiáng)度愈大。磁極化強(qiáng)度J表示單位體積內(nèi)分子的磁偶極矩的矢量和。式中j――磁偶極矩，ΔV――單位體積磁極化強(qiáng)度的物理意義是：由于被磁化的鐵磁性材料內(nèi)部存在磁疇，如果在磁介質(zhì)中各點(diǎn)的磁極化強(qiáng)度矢量大小和方向都相同，則該磁化是均勻磁化，否則為非均勻磁化。磁介質(zhì)未被磁化時(shí)，＝0，J＝0；磁介質(zhì)被磁化后，，則，J是磁疇磁矩矢量在外加磁場(chǎng)作用下，由無(wú)序排列到有序排列。分子磁偶極矩j定向有序排列的程度越高，矢量和的數(shù)值就越大，磁極化強(qiáng)度，矢量J也就越大。2.3鐵磁性材料2.3.1磁疇

鐵磁性材料內(nèi)部自發(fā)磁化的大小和方向基本均勻一致的小區(qū)域稱(chēng)為磁疇，其體積約為10-3mm3

，在這個(gè)小區(qū)域內(nèi)，含有大約1012～1015個(gè)原子，各原子的磁化方向一致，對(duì)外呈現(xiàn)磁性。2.3.2磁化過(guò)程用磁疇理論來(lái)解釋

當(dāng)把鐵磁性材料放到外加磁場(chǎng)中去時(shí)，磁疇就會(huì)受到外加磁場(chǎng)的作用，一是使磁疇磁矩轉(zhuǎn)動(dòng)，二是使疇壁發(fā)生位移，最后全部磁疇的磁矩方向轉(zhuǎn)向與外加磁場(chǎng)方向一致，鐵磁性材料被磁化，顯示出很強(qiáng)的磁性。高溫情況下，磁體中分子熱運(yùn)動(dòng)會(huì)破壞磁疇的有規(guī)則排列，使磁體的磁性削弱。超過(guò)居里點(diǎn)后，磁性全部消失，變?yōu)轫槾刨|(zhì)。2.3.3磁化曲線

磁化曲線是表征鐵磁性材料磁特性的曲線，用以表示外加磁場(chǎng)強(qiáng)度H與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化關(guān)系。

B～H曲線的測(cè)繪方法:采用如圖所示的裝置

2.3.4磁滯回線

飽和磁場(chǎng)強(qiáng)度Bm

矯頑力

Hc

典型磁化材料（30CrMnSiA）磁化曲線的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用H－－磁強(qiáng)強(qiáng)度（A/m）I－－電流強(qiáng)度（A）R－－圓柱導(dǎo)體半徑（m）導(dǎo)體外r處（r>R）和導(dǎo)體內(nèi)部r處（r<R）磁場(chǎng)強(qiáng)度：r>R時(shí)r<R時(shí)CGS單位制的公式，連續(xù)法（I=8D）和剩磁法（I=25D）經(jīng)驗(yàn)公式的來(lái)源理論計(jì)算應(yīng)用直圓柱導(dǎo)體內(nèi)、外及表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布如右圖所示：鋼棒通電法磁化

磁場(chǎng)強(qiáng)度分布特點(diǎn)，交流和直流分布特點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布特點(diǎn)

鋼管通電法磁化用交流和直流電磁化同一鋼管時(shí)，鋼管內(nèi)部H=0，B=0，鋼管內(nèi)部沒(méi)有磁場(chǎng)存在，磁場(chǎng)是從鋼管內(nèi)壁到表面逐漸上升到最大值。

設(shè)管內(nèi)外半徑分別為R1和R2，通直流電磁化，由安培環(huán)路定律得

（）

()鋼管中心導(dǎo)體法磁化

鋼管中心導(dǎo)體法磁化時(shí)，在通電中心導(dǎo)體內(nèi)、外磁場(chǎng)分布與圖2-17相同，由于中心導(dǎo)體為銅棒，其，所以只存在H。在鋼管上由于，所以能感應(yīng)產(chǎn)生較大的磁感應(yīng)強(qiáng)度。并且鋼管內(nèi)壁的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度都比外壁大。理論計(jì)算及應(yīng)用2.4.2通電線圈的磁場(chǎng)磁場(chǎng)方向：右手定則磁場(chǎng)大?。?/p>

空載通電線圈中心的磁場(chǎng)強(qiáng)度可用下式計(jì)算線圈內(nèi)磁場(chǎng)分布特點(diǎn)：

在有限長(zhǎng)螺管線圈內(nèi)部的中心軸線上，磁場(chǎng)分布較均勻，線圈兩端處的磁場(chǎng)強(qiáng)度為內(nèi)部的1/2左右，見(jiàn)右圖。

在線圈橫截面上，靠近線圈內(nèi)壁中心的磁場(chǎng)強(qiáng)度較線圈中心強(qiáng)，見(jiàn)右圖。無(wú)限長(zhǎng)螺管線圈L>>D

內(nèi)部磁場(chǎng)分布均勻，并且磁場(chǎng)只存在于線圈內(nèi)部，磁力線方向與線圈的中心軸線平行。理論計(jì)算

P.21例1例22.5退磁場(chǎng)2.5.1退磁場(chǎng)定義

把鐵磁性材料磁化時(shí)，由材料中磁極所產(chǎn)生的磁場(chǎng)稱(chēng)為退磁場(chǎng)，它對(duì)外加磁場(chǎng)有削弱作用，用符號(hào)ΔH表示。

退磁場(chǎng)與材料的磁極化強(qiáng)度成正比。

ΔH――退磁場(chǎng)J――磁極化強(qiáng)度μo――真空磁導(dǎo)率N――退磁因子2.5.2有效磁場(chǎng)鐵磁性材料磁化時(shí)，只要在工件上產(chǎn)生磁極，就會(huì)產(chǎn)生退磁場(chǎng)，它削弱了外加磁場(chǎng)，所以工件上的有效磁場(chǎng)用H表示，等于外加磁場(chǎng)減去退磁場(chǎng)。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：H――有效磁場(chǎng)（A/m）Ho――外加磁場(chǎng)（A/m）ΔH――退磁場(chǎng)（A/m）

經(jīng)過(guò)推導(dǎo)：2.5.3退磁因子NN主要與工件的形狀有關(guān)（L/D），對(duì)于完整的閉合的環(huán)形試樣N=0；對(duì)于球體，N=0.333；對(duì)于圓鋼棒，L/D愈小，N愈大。影響試件退磁場(chǎng)大小的因素：退磁場(chǎng)大小與外加磁場(chǎng)大小有關(guān)，外加磁場(chǎng)增大，退磁場(chǎng)也增大；退磁場(chǎng)與L/D有關(guān)，L/D增大，退磁場(chǎng)減小；工件磁化時(shí)，如果不產(chǎn)生磁極，就不會(huì)產(chǎn)生退磁場(chǎng)。如果工件的截面為非圓形，設(shè)截面面積為S，則有效直徑為：

則

退磁場(chǎng)的計(jì)算計(jì)算結(jié)果討論：

當(dāng)L/D<=2時(shí)，退磁場(chǎng)影響很大，工件磁化需要很大的外加磁場(chǎng)強(qiáng)度。只有當(dāng)外加磁場(chǎng)強(qiáng)度Ho遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有效磁場(chǎng)強(qiáng)度H時(shí)，才足以克服退磁場(chǎng)的影響，對(duì)工件進(jìn)行有效的磁化。但實(shí)際上通電線圈很難產(chǎn)生上千Oe的外加磁場(chǎng)強(qiáng)度，所以通常采用延長(zhǎng)塊將工件接長(zhǎng)，以增大L/D值，減小退磁場(chǎng)的影響。2.6磁路與磁感應(yīng)線的折射磁力線通過(guò)的閉合路徑叫磁路。磁路定律：2.6.2磁感應(yīng)線的折射當(dāng)磁通量從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，它的量不變。但是如果這兩種介質(zhì)的磁導(dǎo)率不同，那么這兩種介質(zhì)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度就會(huì)不同，方向也會(huì)改變，這稱(chēng)為磁感應(yīng)線的折射，并遵循折射定律：

當(dāng)磁感應(yīng)線由鋼鐵進(jìn)入空氣，或者由空氣進(jìn)入鋼鐵，在空氣中磁感應(yīng)線實(shí)際上是垂直的。磁感應(yīng)強(qiáng)度的邊界條件:（方向分量連續(xù)）

（切向分量連續(xù)）2.7漏磁場(chǎng)2.7.1漏磁場(chǎng)的形成

所謂漏磁場(chǎng)，就是鐵磁性材料磁化后，在不連續(xù)性處或磁路的截面變化處，磁感應(yīng)線離開(kāi)和進(jìn)入表面時(shí)形成的磁場(chǎng)。如右圖

圖2－3兩磁極間漏磁場(chǎng)分布漏磁場(chǎng)形成的原因，是由于空氣的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鐵磁性材料的磁導(dǎo)率。如果在磁化了的鐵磁性工件上存在著不連續(xù)性或裂紋，則磁感應(yīng)線優(yōu)先通過(guò)磁導(dǎo)率高的工件，這就迫使不部分磁感應(yīng)線從缺陷下面繞過(guò)，形成磁感應(yīng)線的壓縮。但是，工件上這部分可容納的磁感應(yīng)線數(shù)目也是有限的，又由于同性磁感應(yīng)線相斥，所以，不部分磁感應(yīng)線從不連續(xù)性中穿過(guò)，另一部分磁感應(yīng)線遵從折射定律幾乎從工件表面垂直地進(jìn)入空氣中去繞過(guò)缺陷又折回工件，形成了漏磁場(chǎng)。2.7.2缺陷的漏磁場(chǎng)分布

缺陷產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)可以分解為水平分量Bx和垂直分量By，水平分量與工件表面平行，垂直分量與工件表面垂直。假設(shè)有一矩形缺陷，則在矩形中心，漏磁場(chǎng)的水平分量有極大值，并左右對(duì)稱(chēng)。而垂直分量為通過(guò)中心點(diǎn)的曲線，其示意圖見(jiàn)圖2-32，圖中（a）為水平分量，（b）為垂直分量，如果將兩個(gè)分量合成，則可得到如圖（c）所示的漏磁場(chǎng)。

2.7.3漏磁場(chǎng)對(duì)磁粉的作用力漏磁場(chǎng)對(duì)磁粉的吸附可看成是磁極的作用，如果有磁粉在磁極區(qū)通過(guò)，則將被磁化，也呈現(xiàn)出N極和S極，并沿著磁感應(yīng)線排列起來(lái)。當(dāng)磁粉的兩極與漏磁場(chǎng)的兩極互相作用時(shí)，磁粉就會(huì)被吸附并加速移到缺陷上去。漏磁場(chǎng)的磁力作用在磁粉微粒上，其方向指向磁感應(yīng)線最大密度區(qū)，即指向缺陷處。見(jiàn)下頁(yè)圖2-33。

漏磁場(chǎng)的寬度要比缺陷的實(shí)際寬度大數(shù)倍至數(shù)十倍，所以磁痕對(duì)缺陷寬度具有放大作用，能將目視不可見(jiàn)的缺陷變成目視可見(jiàn)的磁痕使之容易觀察出來(lái)。

圖2－33磁粉受漏磁場(chǎng)吸引2.7.4影響漏磁場(chǎng)的因素（1）外加磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響

缺陷的漏磁場(chǎng)大小與工件磁化程度有關(guān)。一般說(shuō)來(lái)，外加磁場(chǎng)強(qiáng)度一定要大于產(chǎn)生最大磁導(dǎo)率μm對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度Hμm，使磁導(dǎo)率減小，磁阻增大，漏磁場(chǎng)增大。當(dāng)鐵磁性材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到飽和值的80%左右時(shí)，漏磁場(chǎng)便會(huì)迅速增大。（2）缺陷位置及形狀的影響a缺陷埋藏深度的影響

影響很大同樣的缺陷，位于工件表面時(shí)，產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)大；若位于工件的近表面，產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)顯著減??；若位于工件表面很深處，則幾乎沒(méi)有漏磁場(chǎng)泄漏出工件表面。

b缺陷方向的影響缺陷垂直于磁場(chǎng)方向，漏磁場(chǎng)最大，也最有利于缺陷的檢出；若與磁場(chǎng)方向平行則幾乎不產(chǎn)生漏磁場(chǎng)；當(dāng)缺陷與工件表面由垂直逐漸傾斜成某一角度，而最終變?yōu)槠叫校磧A角等于0時(shí)，漏磁場(chǎng)也由最大下降至零，下降曲線類(lèi)似于正弦曲線由最大值降至零值的部分。c缺陷深寬比的影響缺陷的深寬比是影響漏磁場(chǎng)的一個(gè)重要因素，缺陷的深寬比愈大，漏磁場(chǎng)愈大，缺陷愈容易發(fā)現(xiàn)。（3）工件表面覆蓋層的影響（4）工件材料及狀態(tài)的影響

晶粒大小的影響含碳量的影響熱處理的影響合金元素的影響冷加工的影響3磁化方法與磁化電流3.1磁化方法選擇與分類(lèi)方法磁化方法選擇依據(jù)：磁場(chǎng)方向與缺陷方向垂直選擇磁化方法應(yīng)考慮的因素工件的尺寸大??；工件的外形結(jié)構(gòu)；工件的表面狀態(tài)；根據(jù)工件過(guò)去斷裂的情況和各部位的應(yīng)力分布，分析可能產(chǎn)生缺陷的部位和方向，選擇合適的磁化方法。磁化方法的分類(lèi)根據(jù)工件的幾何形狀，尺寸大小和欲發(fā)現(xiàn)缺陷方向而在工件上建立的磁場(chǎng)方向，將磁化方法一般分為周向磁化、縱向磁化和多向磁化（復(fù)合磁化）。3.2周向磁化方法的選擇及使用中注意事項(xiàng)周向磁化是指給工件直接通電，或者使電流流過(guò)貫穿空心工件孔中的導(dǎo)體，旨在工件中建立一個(gè)環(huán)繞工件的并與工件軸垂直的周向閉合磁場(chǎng)，用于發(fā)現(xiàn)與工件軸平行的縱向缺陷，即與電流方向平行的缺陷。軸向通電法定義：P.32如果工件截面是圓形，便產(chǎn)生圓形磁場(chǎng)；長(zhǎng)方形截面則產(chǎn)生橢圓形磁場(chǎng)；電流方向和磁場(chǎng)方向的關(guān)系遵從右手定則。另有直角通電和夾鉗通電法通電法產(chǎn)生打火燒傷的原因及預(yù)防措施；通電法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。P.33中心導(dǎo)體法（芯棒法）定義：P.33是感應(yīng)磁化，可用于檢查空心工件內(nèi)、外表面與電流平行的縱向不連續(xù)性和端面的徑向不連續(xù)性。空心件用直接通電法不能檢查內(nèi)表面的不連續(xù)性，因?yàn)閮?nèi)表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度為零；但用中心導(dǎo)體法能更清晰地發(fā)現(xiàn)工件內(nèi)表面的缺陷，由于內(nèi)表面比外表面具有更大的磁場(chǎng)強(qiáng)度。導(dǎo)體材料一般用銅棒或鋁棒，當(dāng)采用鋼棒時(shí)，應(yīng)避免與工件接觸而產(chǎn)生磁瀉。中心導(dǎo)體法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。P.34偏置芯棒法適用于中心導(dǎo)體法檢驗(yàn)時(shí)，設(shè)備功率達(dá)不到的大型環(huán)和管子的檢驗(yàn)。偏置芯棒法采用適當(dāng)?shù)碾娏髦荡呕?，有效磁化范圍約為導(dǎo)體直徑D的4倍。檢查時(shí)要轉(zhuǎn)動(dòng)工件，以檢查整個(gè)圓周，并要保證相鄰檢查區(qū)域有10%的重疊。觸頭法（支桿法）定義：P.34觸頭間距75～200mm，兩次應(yīng)重疊25mm。（按標(biāo)準(zhǔn)）當(dāng)觸頭間距為200mm時(shí)，通以800A的交流電，則有效的磁化范圍寬度約為（3L/8+3L/8），如圖3-6P.35。在兩觸頭的連線上，產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度最大，愈遠(yuǎn)離該連線，磁場(chǎng)強(qiáng)度愈小。觸頭法不適用于拋光工件，觸頭材料用鋼或鋁，不用銅，因?yàn)殂~會(huì)滲入工件。也可用低熔點(diǎn)的Al-Sn合金。觸頭法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。P.35平行電纜法（標(biāo)準(zhǔn)已刪掉）是將電纜放在被檢部位（如焊縫）附近進(jìn)行局部磁化的方法，如P.45圖3-29示。用于發(fā)現(xiàn)與電纜平行的不連續(xù)性。使用注意：a通電電纜應(yīng)緊貼于被檢工件表面或焊縫邊緣。b返回電流的電纜應(yīng)盡量遠(yuǎn)離受檢表面，以防不同方向的磁場(chǎng)互相抵消。c電纜應(yīng)絕緣并防止與工件接觸。其優(yōu)缺點(diǎn)。P.43感應(yīng)電流法把環(huán)形工件當(dāng)成變壓器的次級(jí)線圈，當(dāng)交流電在閉合回路上產(chǎn)生交變磁通時(shí)，由于磁通變化在工件上產(chǎn)生感應(yīng)電流對(duì)工件進(jìn)行磁化的方法，也叫磁通貫通法。感應(yīng)電流法配合一個(gè)輔助的有相移的交流勵(lì)磁電流，可以顯示出工件表面上各個(gè)方向的不連續(xù)性，這是感應(yīng)電流的復(fù)合磁化形式。感應(yīng)電流法的優(yōu)點(diǎn)：P.36感應(yīng)電流法適用于直徑與壁厚之比大于5的薄壁環(huán)形件、齒輪和不允許產(chǎn)生電弧及燒傷的工件。環(huán)形工件繞電纜法3.3縱向磁化方法的選擇及使用中注意事項(xiàng)縱向磁化是指將電流通過(guò)環(huán)繞工件的線圈，使工件沿縱長(zhǎng)方向磁化的方法，工件中的磁力線平行于線圈的中心軸線。用于發(fā)現(xiàn)與工件軸垂直的周向缺陷。利用電磁軛和永久磁鐵磁化，使磁力線平行于工件縱軸的磁化方法也是縱向磁化。

將工件置于線圈中進(jìn)行縱向磁化，稱(chēng)為開(kāi)路磁化，開(kāi)路磁化在工件兩端產(chǎn)生磁極，因而產(chǎn)生退磁場(chǎng)。將工件夾在電磁軛的兩極之間，對(duì)工件進(jìn)行整體磁化，或利用便攜式電磁軛或永久磁鐵的兩極與工件接觸，使工件得到局部磁化，稱(chēng)為閉路磁化，閉路磁化不產(chǎn)生退磁場(chǎng)。

1線圈法：定義P.37包括螺管線圈法和繞電纜法兩種。線圈法縱向磁化的要求a、L/D≥2b、工件的縱軸平行于線圈的軸線c、工件緊貼線圈內(nèi)壁放置磁化d、長(zhǎng)工件分段磁化，10%的重疊e、有效磁化區(qū)的確定f、對(duì)于工件截面復(fù)雜的，用（S為截面面積）取代Dg、對(duì)于大型工件，采用繞電纜法線圈法的優(yōu)缺點(diǎn)：P.39快速斷電的影響快速切斷施加于線圈中的三相全波整流電，使通過(guò)工件中的磁場(chǎng)迅速消逝為零，在工件內(nèi)部形成非常大的低頻渦流，同時(shí)在工件表面建立一種封閉的環(huán)形磁場(chǎng)，稱(chēng)為“快速斷電效應(yīng)”，利用這種效應(yīng)，有利于檢測(cè)工件端面的徑向不連續(xù)。2磁軛法是用固定式電磁軛兩磁極夾住工件進(jìn)行整體磁化，或用便攜式電磁軛兩磁極接觸工件表面進(jìn)行局部磁化，用于發(fā)現(xiàn)與兩磁極連線垂直的不連續(xù)性。在磁軛法中，工件不閉合磁路的一部分，在磁極間對(duì)工件感應(yīng)磁化，所以磁軛法也稱(chēng)為極間法，屬于閉路磁化，如圖3-17和圖3-18P.39。磁軛法分為整體磁化和局部磁化。整體磁化的要求：a磁極截面大于工件截面b工件與電磁軛之間應(yīng)無(wú)空氣隙c極間距大于1m時(shí)，磁化效果不好d形狀復(fù)雜而且較長(zhǎng)的工件，不宜采用整體磁化。局部磁化的要求：a有效磁化范圍的確定b工件上的磁場(chǎng)分布c活動(dòng)關(guān)節(jié)的影響d通過(guò)測(cè)量提升力來(lái)控制探傷靈敏度e磁極與工件間隙的影響f交流電的趨膚效應(yīng)的影響g直流電對(duì)近表面的靈敏度較高h(yuǎn)直流電磁軛不適用厚工件的探傷I永久磁鐵的使用磁軛法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。P.403.4多向磁化多向磁化：指通過(guò)復(fù)合磁化，在工件中產(chǎn)生一個(gè)大小和方向隨時(shí)間成圓形、橢圓形或螺旋形變化的磁場(chǎng)。因?yàn)榇艌?chǎng)的方向在工件上不斷地變化著，所以可發(fā)現(xiàn)工件上所有方向的缺陷。多向磁化是根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理，在工件中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度等于幾種磁化方法在該點(diǎn)分別產(chǎn)生的磁場(chǎng)的矢量和，或者是不同方向的磁場(chǎng)在工件上的輪流交替磁化。

1交叉磁軛法使用交叉磁軛可在工件表面產(chǎn)生選擇磁場(chǎng)，可以一次檢測(cè)出工件表面所有方向的缺陷，檢測(cè)效率高。

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的原理：用兩個(gè)幅值相等、相互交叉、并具有一定電流相位差的交流磁場(chǎng)對(duì)工件磁化，其矢量合成的磁場(chǎng)為隨時(shí)間變化的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在平面上的軌跡呈圓形或橢圓形。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)只能用于連續(xù)法檢驗(yàn)。2直流磁軛與交流通電法工件用直流電磁軛進(jìn)行縱向磁化，并同時(shí)用交流通電法進(jìn)行周向磁化，如P.42圖3-25所示。直流電磁軛產(chǎn)生的縱向磁場(chǎng)Hx＝Ho，大小保持不變，交流通電法產(chǎn)生的周向磁場(chǎng)，大小隨時(shí)間變化，其合成磁場(chǎng)是一個(gè)在±45°之間不斷擺動(dòng)的螺旋形磁場(chǎng)，所以又叫擺動(dòng)磁場(chǎng)。交流磁場(chǎng)值比直流磁場(chǎng)值愈大，則擺動(dòng)的范圍愈大。3有相移的整流電磁化法在工件的兩個(gè)互相垂直的方向上同時(shí)通以不同相位的單項(xiàng)半波整流電，或者在采用三相電源時(shí)，其中兩個(gè)單相半波整流電流在工件的兩個(gè)互相垂直的方向上通過(guò)，另一個(gè)單相半波整流電流通入繞在工件上的線圈中，均可使工件得到復(fù)合磁化。3.5磁化電流3.5.1磁化電流分類(lèi)磁粉探傷采用的磁化電流有交流電、整流電（包括單相半波整流電、單相全波整流電、三相半波整流電和三相全波整流電）、直流電和沖擊電流，其中最常用的磁化電流是交流電、單相半波直流電和三相全波整流電。3.5.2交流電概念：峰值、有效值、平均值、趨膚效應(yīng)、趨膚深度（穿透深度）交流電的趨膚效應(yīng)：導(dǎo)體表面電流密度大，內(nèi)部電流密度小產(chǎn)生的原因是電磁感應(yīng)產(chǎn)生了渦流。電流從表面值下降到1/e≈0.37的深度稱(chēng)為趨膚深度，可由下式求出：

――磁導(dǎo)率――電導(dǎo)率――電流的頻率交流電的優(yōu)點(diǎn)：a對(duì)表面缺陷檢測(cè)靈敏度高b容易退磁c能夠?qū)崿F(xiàn)感應(yīng)電流