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磁力探傷原理

磁力探傷是根據(jù)鐵磁材料的性質(zhì)發(fā)明的一種無損檢測方法,金屬材料的焊縫缺陷探傷完全符合磁力探傷條件,所以,焊接生產(chǎn)中的無損檢測,磁力探傷是一種重要的方法。
一、磁力探傷的基本原理
鐵磁性材料制成的工件被磁化后,工件就有磁力線通過。如果工件本身沒有缺陷,磁力線在其內(nèi)部是均勻連續(xù)分布的。但是,當工件內(nèi)部存在缺陷時,如裂紋、夾雜、氣孔等非鐵磁性物質(zhì),其磁阻非常大,磁導率低,必將引起磁力線的分布發(fā)生變化。缺陷處的磁力線不能通過,將產(chǎn)生一定程度的彎曲。當缺陷位于或接近工件表面時,則磁力線不但在工件內(nèi)部產(chǎn)生彎曲,而且還會穿過工件表面漏到空氣中形成一個微小的局部磁場,如圖9-1所示。這種由于介質(zhì)磁導率的變化而使磁通泄漏到缺陷附近空氣中所形成的磁場,稱作漏磁場。通過一定的方法將漏磁場檢測出來,進而確定缺陷的位置,包括缺陷的大小、形狀和深度等,這就是磁力探傷的原理。
二、影響漏磁場強度的因素
1.外加磁場強度
對鐵磁材料磁化時所施加的外加磁場強度高時,在材料中所產(chǎn)生在磁感應強度也高,這樣,無損檢測資源網(wǎng)表面缺陷阻擋的磁力線也較多,形成的漏磁場強度也隨之增加。
2.材料的磁導率
材料磁導率高的工件易被磁化,在一定的外加磁場強度下,在材料中產(chǎn)生的磁感應強度正比于材料的磁導率。在缺陷處形成的漏磁場強度隨著磁導率的增加而增加。
3.缺陷的埋藏深度
當材料中的缺陷越接近表面,被彎曲逸出材料表面的磁力線越多。隨著缺陷埋藏深度的增加,被逸出表面的磁力線減少,到一定深度,在材料表面沒有磁力線逸出而僅僅改變了磁力線方向,所以缺陷的埋藏深度愈小,漏磁場強度也愈大。
4.缺陷方向
當缺陷長度方向和磁力線方向垂直時,磁力線彎曲嚴重,形成的漏磁場強度****。隨著缺陷長度方向與磁力線夾角減小,漏磁場強度減小,如果缺陷長度方向平行于磁力線方向時,漏磁場強度最小。甚至在材料表面不能形成漏磁場。
5.缺陷的磁導率
如材料中的缺陷內(nèi)部含有鐵磁性材料(如Ni、Fe)的成分,即使缺陷在理想的方向和位置上時,也會在磁場的作用下被磁化。那么缺陷形不成漏磁場。缺陷的磁導率與材料的磁導率對漏磁場的影響正好相反,即缺陷的磁導率愈高,產(chǎn)生的漏磁場強度愈低。
6.缺陷的大小和形狀
缺陷在垂直磁力線方向上的尺寸愈大,阻擋的磁力線愈多。容易形成漏磁場且其強度愈大。缺陷的形狀為圓形時如氣孔等,漏磁場強度小,當缺陷為線形時,容易形成較大的漏磁場。
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