1.剩磁法与连续法
(1)剩磁法剩磁法是先将试件磁化,待切断磁化电流或移去外加磁场后再将磁粉或磁悬液施加到试件受检表面。凡经过热处理(淬火、调质、渗碳、渗氮等)的高碳钢和合金结构钢,其材料的剩余磁感应强度Br可在0.8T以上,矫顽力Hc可在800A/m以上者均可采用剩磁检测。剩磁法的优点有:①效率高,可将许多经磁化的中小型试件盛放在容器中浸入磁悬液槽中一次处理。②磁痕判别较易,因只有少量磁粉沉积、干扰真正缺陷磁痕的假磁痕较少,螺纹部位最宜采用。③目视检测可达性好,试件可与磁化装置脱离拿到最合适的条件下观测,特别适用于筒形试件内壁和端面的观测。剩磁法的局限性有:①只限用于Br和Hc均能满足要求的材料。②采用交流电磁化,如断电相位不能可靠控制,剩磁强度不稳定可严重影响检测质量。③不适用于复合磁化,因为剩磁仅是单方向的。
(2)连续法在外磁场作用的同时,将磁粉或磁悬液施加到试件受检表面并进行观测。低碳钢以及所有其他处于退火状态和经过热变形的钢,Br和Hc较低均需采用连续法。此外,对于形状复杂的大型试件受检部位往往不易得到所需的剩磁;或者L/D值太小,以及表面覆盖层较厚的试件也宜采用此法。连续法的优点有:①适用于任何铁磁性材料。②具有高的检测灵敏度。③能用于复合磁化。连续法的局限性有:①检测效率较低。②易出现干扰缺陷评定的杂乱指示。
2.干粉的施加
采用干粉时,磁化电流应在磁粉加到受检面上之前接通,而在磁粉的施加已经完成并吹掉多余的磁粉之后方可切断。接通磁化电流的时间至少为0.5s,应小心防止试件由于过热或其他原因而造成的任何损伤。干粉应轻柔、均匀,像落尘施加在磁化中的试件受检面上。应采用专门设计的利用压缩空气或手摇的吹粉机或摇筛器。用干燥空气流吹掉多余粉粒时风力不能强到扰动为缺陷漏磁场所保有的磁粉。为了能识别由近表面缺陷所形成的宽、模糊、吸附甚轻的磁痕必须在施加干粉和去除多余磁粉的期间仔细观察指示的形成。特别是在关键表面在检测过程中应给指示的形成和检测以足够的时间。干粉法未经许可不得用于检测航空航天零件。
3.湿粉的施加
以所需的浓度悬浮在载液中的荧光或非荧光磁粉可轻缓地喷浇在被检表面上(浇法),也可将试件浸入磁悬液中(浸法)。浇法通常与连续法配合使用,在浇洒的整个过程中在试件上始终要保有磁化场,切断磁化场后仍浇洒磁悬液就成为剩磁法了,在停止浇洒后还应短时间通电2~3次。采用剩磁法时浇法和浸法均很相宜,浇洒时液流要缓弱以免冲刷掉微弱的相关磁痕,特别是对于光洁的表面更应注意;浸法中浸的时间略长有利磁痕的形成,太长则会使本底变坏。浇法灵敏度略低于浸法。
将磁悬液装在增压的按钮式喷雾器中,检查人员无须亲手配制随时可以使用。更重要的是罐中所装磁悬液是制造商严格按规定要求配制的,可以没有任何污染物进入罐中,这一优点在某些部门最为突出,例如核电站要求严格限制出现卤素、重金属和其他一些元素,这些元素有时会在供水系统中出现,这种供水就不能用于混合散装的磁粉。作为增压用喷射剂,由于环境问题,氯氟化碳已不能使用,碳氢化合物对环境近乎无污染,但可燃。近期多采用高压压缩气体,这包括一氧化二氮、压缩空气和二氧化碳,这些气体的有效性随特定的应用而异,作为水基磁悬液,二氧化碳最为合适。
4.磁橡胶法(www.xing528.com)
将细磁粉分散在特殊配制的室温硫化橡胶中,然后施加于试件表面,随后进行磁化,磁粉会被吸附在缺陷产生的漏磁场处,在橡胶硫化之后(大约1h)将固态的复制铸型从试件上取下,用目视或低倍显微镜观察磁粉的积聚。
磁橡胶法的优点是使检测难检部位成为可能,这些部位包括:①目视受到限制的区域,如小直径螺纹孔。②有覆盖层的表面,由于覆盖层大多是非磁性的,当厚度在0.1mm或更厚时,由于表面上缺陷漏磁场很弱,普通磁粉法甚难显示磁痕,但用磁橡胶法时,这种对磁粉吸附力的减弱可用延长磁化时间进行补偿。③就尺寸和形状而言难作检测的区域。④要求放大以检测和解释磁痕的场合。在进行疲劳试验时,在选定的时间间隔内也可采用此法以检测和记录疲劳裂纹的产生和发展。复制件提供了检测的永久记录,但是由于复制品在保持较长时间后会轻微收缩,精确测量应在取下后72h以内进行。
磁橡胶法的局限性有:①只限于检测铁磁性材料的表面和近表面缺陷。②仅在用于测量表面形状时才能用于非磁性材料,此时表面状态、加工刀痕和实限尺寸都能被记录下来。③因橡胶硫化需要时间,检查速度不如其他方法快,但在大批量检测时也就不算做缺点了。
5.磁性涂料法
经批准可利用有可见对比度的磁粉粘稠液进行缺陷检测。首先将含磁粉的粘稠液刷涂在受检表面,此时优选的呈片状的磁粉均匀、充分地分布在受检表面上。由于这种片状粉末大都平行于试件表面,具有反射外界光的倾向而使表面呈浅灰色。在缺陷漏磁场作用下,片状粉末趋向于沿漏磁场方向排列,在裂纹型缺陷所产生的漏磁场作用下,片状粉末实际上是竖立的,如图5.1-25所示。粉末的边缘相对来说不太反光,所以能在浅灰色的本底上呈现为暗的异色条纹,宽的漏磁场相应产生宽的暗区。显示的特征与粘稠液和片状粉末之比有关,比例良好可提供好的对比,而且持久性相当好,增大稠液和粉的比例将粉浓度冲稀可获更高的显示灵敏度,但对比度和显示持久性要差些,一般液-粉之比为6∶1,但也有高至2∶1的。
图5.1-25 磁性涂料法中片状磁粉在缺陷处的转动示意图
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