影响磁粉检测灵敏度的因素分析

【摘 要】 磁粉检测是以磁粉做显示介质对缺陷进行观察的方法。根据磁化时施加的磁粉介质种类，检测方法分为湿法和干法；按照工件上施加磁粉的时间，检验方法分为连续法和剩磁法。磁粉检测只能用于检测铁磁性材料的表面或近表面的缺陷，由于不连续的磁痕堆集于被检测表面上，所以能直观地显示出不连续的形状、位置和尺寸，并可大致确定其性质。本文从物质的表面状况、磁化参数、磁化方法等方面简单的分析了对检测灵敏度产生影响的条件。

【关键词】 表面 磁化 影响 磁粉检测

磁粉检测的灵敏度可检出的不连续宽度可达到0.1μm。综合使用多种磁化方法，磁粉检测几乎不受工件大小和几何形状的影响，能检测出工件各个方向的缺陷。通常情况使用磁粉检测方法对压力容器进行检测，尤其针对压力容器的内表面和近表面。在检测的过程中，存在着许多因素影响着检测的灵敏度，本文简单的进行了分析。

1 被检测的物质自身表面状况的影响

由于被检测的压力容器长期投入使用中，其表面会产生氧化、腐蚀等化学反应，从而降低了压力容器表面的光滑度以及平整度，同时，工件表面上残留的油污、损伤或者表面不平整等多种情况都会影响检测灵敏度。工件的表面不平整，在进行磁粉检测时，会使磁极与工件的接触面积减小，穿过的磁力线的数量同时也会降低，影响了磁场的分布，大大降低了磁场的强度。然而，油污会阻断磁路，工件上的油污太多，会阻碍磁粉的聚集，磁场对磁粉的吸附能力也大大减弱，工件表面上的损伤会误导成磁痕，增加了对磁痕线路的识别难度。

2 磁化时间长短的影响

磁粉在进行磁化过程中会出现多种情况，因此，可以说磁粉磁化的时间长短，直接影响着磁粉的堆积情况。在磁化的过程中，磁粉在磁场的作用下，重新进行排列，如果磁化时间太短，那么磁粉的堆积情况则不是很明显，磁痕也不够清晰，导致灵敏度下降，如果磁化时间太长，则会延长工作时间，检测速度提高不上去，大大的降低了效率，同时，若长时间的磁化，可能会导致某些区域残留磁场，有可能会导致磁粉被吸附在无缺陷区域，形成磁痕线路，严重影响结果的判断性。按照JB4730-94的标准要求，一般磁化时间应该控制在每次0.5秒到1秒之间就行，要是采取了连续湿法检测，那么就不受时间的约束，可以一边通磁一边加磁悬液，进行多次的磁化，直到达到磁化的标准要求。

3 磁化电流产生的影响

对磁化电流的选择直接影响了磁粉检测的灵敏度。如果磁化的电流太小，形成的磁场强度不够大，不能使工件全部磁化，导致一些缺陷不能被及时发现，磁粉不能在这些缺陷区域形成有效的磁痕堆积，无法识别这些缺陷的存在，最终导致的结果是漏检。如果磁化过程中的电流太大，形成的磁场太多强大，就会在一些可以存在的缺陷区域上形成磁痕堆积，使被检测的工件上产生过多的磁痕堆积，增加了判断的难度。如果压力容器的磁粉检测中采用的是磁轭式磁粉检测仪，根据标准的要求，如果采取直流电磁化提升应该大于177N，如果采取交流电磁化提升应该大于44N，把磁间距控制在80到160mm是最佳状态。此外，提高磁粉检测的灵敏度关键的一点则是磁化电流方向的选择。在磁粉检测的过程中，如果使磁化的电流方向和缺陷方向保持一致，也就是使两者保持垂直状态，此时会产生最大的漏磁场在缺陷区域上，同时也就得到了最大的检测灵敏度，相反的，则会产生最小的漏磁场，那么检测灵敏度也是最低的。所以，一般的磁粉检测中，每个被检测的区域，应该进行多次相互垂直方向的检测，从而减少漏检。

4 磁粉质量特性的影响

磁粉质量特性包括磁粉导磁率、矫顽力、粒度、形状等。磁粉过大，且不均匀，采用干法检测时在漏磁场作用下，磁粉难以吸附，使磁粉堆积不良；在磁悬液中粒度大易沉淀，使磁悬液不均匀，检测中易出伪磁痕；在磁悬液中由于粒度有一定的要求，磁粉形状为针状时，易被磁化吸附，球状磁粉则不易磁化，但针状磁粉互相易粘连结块，所以对磁粉形状要求针状球状掺和使用。

5 磁悬液性能的影响

磁悬液的性能如何是决定检测灵敏度的关键。如果磁悬液的浓度太低，没有足够多的磁粉粒子产生堆积效果，那么磁痕的效果也不会很明显，从而也导致了灵敏度降低的结果。如果磁悬液的浓度太高，磁粉的堆积太多，对磁痕的识别有阻碍，无关的磁痕过多会导致检测的灵敏度不准，因此，在调配磁悬液的时候，要控制浓度的大小，使灵敏度达到最佳的效果。如果磁悬液的粘度太大时，液体表面张力的作用下，磁悬液的流动性会变的很差，同时在磁场的作用下，磁粉会大量的沉积在工件的表面上，从而导致磁粉不能形成有效的磁痕，影响了对缺陷区域的判断性。如果磁悬液的粘度过小，虽然此时的磁悬液的流动性非常的好，但是并不能全部的形成磁痕，因为有漏磁场的存在，而且，大部分的磁粉会随着磁悬液流走，不能完全的堆积形成缺陷磁痕，这样漏检的情况会大大增加。

6 磁悬液种类选择的影响

磁悬液的种类不同，检测的结果也会不同，现在的磁粉检测中，水载磁悬液、油载磁悬液、荧光磁悬液是最普遍、最受欢迎、使用最多的磁悬液。水载磁悬液虽然成本比较低，流动性也非常的好，但是粘度太小，灵敏度也相对很低，通常水载磁悬液是投入到要求不高的设备的磁粉检测中。油载磁悬液不仅流动性好，粘度也非常好，表面的性也较好，但是相对其他的磁悬液来说，它较难清洗，所以，油载磁悬液使用与要求较高的压力容器的磁粉检测。荧光磁悬液具有很好的检测特性，对比反差效果也很好，但是由于它的成本很高，所以荧光磁悬液是对要求很高的压力容器进行磁粉检测。

7 结语

随着改革开放后的深入发展，通过引进吸收和再创新，我国的磁粉、渗透检测技术获得快速发展，迅速缩短了与先进国家间的差距。磁粉检测工作中产生的问题也逐渐浮出水面，只有做好准备工作，学习先进的技术，不断的累积经验教训，选择最佳的磁粉检测方法，将各个环节做到最好，充分的发挥科学的力量，最后总结经验，解决新的问题，为日后的工作做好充分的准备。

参考文献：

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