磁粉检测技术及应用

目录
前言
1 磁粉检测物理基础 · 1
1.1 磁学的基本概念 · 1
1.1.1 磁场 · 1
1.1.2 磁力线和磁感应线 1
1.1.3 磁场强度 · 2
1.1.4 磁感应强度 · 2
1.1.5 磁通量 · 3
1.1.6 磁导率 · 3
1.2 铁磁性材料 · 4
1.2.1 磁介质 4
1.2.2 磁畴 4
1.2.3 磁化曲线 5
1.2.4 磁滞回线 6
1.3 电流的磁场 · 7
1.3.1 磁粉检测中常用的电流磁场 · 7
1.3.2 通电圆柱导体的磁场· 8
1.3.3 通电钢管的磁场· 12
1.3.4 钢管中心导体法磁化· 13
1.3.5 通电线圈的磁场· 14
1.3.6 环形件绕电缆的磁场· 16
1.4 退磁场 · 16
1.4.1 退磁场的概念 16
1.4.2 影响退磁场大小的因素 · 17
1.5 磁路与磁感应线的折射 19
1.5.1 磁路 19
1.5.2 磁感应线的折射· 20
1.6 漏磁场 · 20
1.6.1 漏磁场的形成 · 20
1.6.2 不连续的漏磁场分布 21
1.6.3 影响漏磁场的因素 22
1.7 钢材磁性 24
1.7.1 钢材的分类 · 24
1.7.2 钢材的磁性 · 24
1.7.3 影响钢材磁性的主要因素 25
1.8 磁粉检测的光学基础 · 25
1.8.1 光度量术语及单位 25
1.8.2 发光 · 26
1.8.3 紫外线 · 27
1.8.4 人眼对光的响应 27
2 磁化技术 · 29
2.1 磁化电流 29
2.1.1 交流电 · 30
2.1.2 直流电 · 31
2.1.3 整流电 · 31
2.1.4 冲击电流 · 33
2.1.5 磁化电流的选用原则 33
2.2 磁化方法 33
2.2.1 磁化方法的分类 34
2.2.2 各种磁化方法的特点 35
2.3 磁化规范 47
2.3.1 国内磁化规范及其制定 47
2.3.2 各种方法的磁化规范 49
2.3.3 ISO 9934标准关于磁化规范的要求 · 5
3 3 磁粉检测设备 55
3.1 磁粉探伤机的命名方法 · 55
3.2 磁粉检测设备的分类 · 56
3.2.1 固定式磁粉探伤机 56
3.2.2 移动式磁粉探伤机 57
3.2.3 便携（携带）式磁粉探伤机 58
3.2.4 专用及半自动磁粉探伤机 59
3.3 磁粉检测设备的主要组成 · 60
3.3.1 磁化电源装置 · 60
3.3.2 工件夹持装置 · 63
3.3.3 指示与控制装置 63
3.3.4 磁粉和磁悬液喷洒装置 63
3.3.5 照明装置 · 64
3.3.6 退磁装置 · 66
3.3.7 磁粉检测图像自动识别系统 67
3.4 检测设备的安装、使用与维护 67
3.4.1 磁粉探伤机的选择与安装 67
3.4.2 磁粉探伤机的使用 69
3.4.3 磁粉探伤机的维护与保养 70
3.5 磁粉检测用测量仪器 · 70
3.5.1 特斯拉计（高斯计） 70
3.5.2 袖珍式磁强计 · 71
3.5.3 照度计、紫外辐射照度计 71
3.5.4 通电时间测量器 72
3.5.5 弱磁场测量仪 · 72
3.5.6 快速断电试验器 72
3.6 轨道交通装备制造企业常用典型设备 72
3.6.1 轴承内外圈磁粉探伤机 72
3.6.2 轮对磁粉探伤机 73
3.6.3 车轴荧光磁粉探伤机 73
3.6.4 旋转磁场井式车钩零件探伤机 · 74
3.6.5 悬吊件磁粉探伤机 74
3.6.6 货车摇枕侧架磁粉探伤机 75
3.6.7 齿轮磁粉探伤机 75
3.6.8 转向架构架整体磁化探伤机 76
4 磁粉检测器材 77
4.1 磁粉· 77
4.1.1 磁粉的分类 · 77
4.1.2 磁粉的性能及测试 78
4.2 载液 85
4.2.1 油性载液 · 85
4.2.2 水载液 · 85
4.3 磁悬液 86
4.3.1 磁悬液浓度 · 86
4.3.2 磁悬液浓度快速测定 87
4.3.3 磁悬液配制 · 87
4.4 反差增强剂 89
4.4.1 应用 · 89
4.4.2 配方、施加及清除 89
4.5 标准试片与标准试块 · 90
4.5.1 标准试片 · 90
4.5.2 标准试块（B型、E型、1型、2型） 94
4.5.3 自然缺陷试块和专用试块 98
4.5.4 提升力试块 · 98 5 磁粉检测工艺 99
5.1 磁粉检测方法分类 · 99
5.1.1 磁粉检测的分类方法 99
5.1.2 连续法和剩磁法 100
5.1.3 干法和湿法 · 102
5.1.4 荧光磁粉检测与非荧光磁粉检测 · 103
5.1.5 磁粉检测——橡胶铸型法 103
5.1.6 磁橡胶法 · 104
5.2 磁粉检测程序 · 104
5.2.1 检测时机 · 104
5.2.2 预处理 · 105
5.2.3 磁化、施加磁粉或磁悬液 106
5.2.4 磁痕观察、记录与缺陷评级 106
5.3 退磁 107
5.3.1 剩磁的产生与影响 108
5.3.2 退磁的原理 · 108
5.3.3 退磁方法和退磁设备 109
5.3.4 退磁注意事项 · 111
5.3.5 剩磁测量 · 112
5.4 后处理与合格工件的标记 · 112
5.4.1 后处理 · 112
5.4.2 合格工件的标记 112
5.5 超标缺陷磁痕显示的处理和复验 113
5.6 检测记录和检测报告 · 113
5.7 影响磁粉检测灵敏度的主要因素 114
5.7.1 磁化 · 114
5.7.2 磁介质 · 115
5.7.3 设备性能 · 117
5.7.4 工件材质、形状尺寸和表面状态 · 117
5.7.5 缺陷自身的因素 119
5.7.6 工艺操作 · 119
5.7.7 检测人员素质 · 120
5.7.8 检测环境的条件 120
5.8 磁粉检测作业指导书的编制 122 6 磁痕分析 · 127
6.1 磁痕分析的意义 · 127
6.1.1 什么是磁痕 · 127
6.1.2 磁痕的分类 · 127
6.1.3 磁痕分析的意义 128
6.1.4 磁痕分析的方法 128
6.2 相关磁痕 129
6.2.1 原材料缺陷及磁痕特征 129
6.2.2 铸造缺陷及磁痕特征 130
6.2.3 锻造缺陷及磁痕特 133
6.2.4 焊接缺陷及磁痕特征 135
6.2.5 热处理缺陷及磁痕特征 1