一、磁粉探伤的原理、适用范围和优缺点 (一)磁粉探伤原理 磁粉探伤的基础是缺陷处漏磁场与磁粉的磁相互作用，即铁
磁性材料或工件磁化后，在表面和近表面如有不连续性存在，则在不连续性处磁力线离开工件和进入工件表面发生局部畸变产生磁极，并形成可探伤的漏磁场。它吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、形和大小。 (二)磁粉探伤适用范围 磁粉探伤适用于探伤铁磁性材料表面和近表面的缺陷，因此对于奥氏体不锈钢、钛和钛合金、铝和铝合金，铜等非磁性材料不能用磁粉探伤。由于马氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢具有磁性，因此可进行礁粉探伤。磁粉探伤可以发现裂纹、夹杂、气、未熔合、未焊透等缺陷，但难以发观表面浅而宽的凹坑、埋藏较深的缺陷以及与工件表面夹角极小的分层。 (三)磁粉探伤的优点及其局限性 优点是：1.能直观显示缺陷的位置、大小、形状;2.可探伤出铁磁性材料表面和近表面的缺陷;3.检验速度快，工艺简单、成本低、污染少;4灵敏度高、能发现细小的缺陷，但其局限性是：1.不能探伤非铁磁性材料;2.不能探伤较深的缺陷;3.与工件表面几乎平行的分层不易发现;4.用直接通电法和触头法时，易产生电弧烧伤工件。 二、压力管道的磁粉探伤方法和磁化电流的选择 (一)磁化方法 磁粉探伤是无损探伤一种经常使用的方法。磁粉探伤的能力不仅与施加磁粉强度的大小有关，还与缺陷的方向、缺陷的深宽比、缺陷的形状、工件的外形、尺寸和表面状态及可能产生缺陷的部位有关。因此就有不同的磁化方法。对于锅炉、压力容器、压力管道常用磁轭法和触头法。 1.磁轭法：使用便携式电磁轭两磁极接触工件表面进行局部磁化，用于发现与两磁极连接线垂直的缺陷。有效磁化范围一般是以两极问连线为长轴 (L)从两极连线中心处向两侧各1/4L为短轴的椭圆形所包围的面积 磁极间距通常选用50一200ram ，使用磁轭大间距时，交流电磁轭至少应有44N的提升力。磁轭法的优点是：a.没有电接触，因此不会烧伤工件;b.改变磁轭法方位可发现任何方向的缺陷;c.便携式磁轭可带到现场探伤;d.探伤灵敏度高。缺点是几何形状复杂的工件检验较困难;为发现各方向缺陷常需将电磁轭转动90o再进行探伤;对大面积检验时，要求分块累积、较费时间。目前，多采用旋转磁场探伤仪，它能够产生随时问而变化的圆形或椭圆形的旋转磁场。由于工件上的磁化方向不断地变化、旋转，所以只要一次磁化即可探伤出各个方向的缺陷。 2.触头法。又称支杆法、刺棒法、手持电极法或尖锥法。它是用两个触头接触工件表面，通电磁化，产生一个畸变的周向磁场，用于发现与两触头连线平行的缺陷。一般取触头间距为75—00mm。操作时应保证触头与工件表面接触良好后，再通电磁化，否则会引起工件烧伤。关闭
电源后再拿开触头。触头法优点是便携式设备可带到现场使用;探伤灵敏度高。不足是一次只能检验较小的区域;接触不好会引起工件烧伤。 (二)磁化电流的选择 1.交流电通过工件时有趋肤效应，即导体表面电流密度较大而内部电流密度较小。其趋肤深度(亦称穿透深度)可以下式表示。一般来说，6小于2mm。因此，磁粉探伤采用交流电时，对表面缺陷探伤灵敏度高。 2.单相半波整流电是通过整流将单相正弦交流电的正负向去掉，只保留正向电流，形成一些直流脉冲，每个脉冲持续半周，在各脉冲的时间间隔里没有电流流动，兼有直流的渗漏性和交流的脉动性。它能探测的大深度可达到6mm，而且对表面缺陷的探伤也有足够的灵敏度。 3.三相全波整流电接近直流电，具有很大的渗透力和很小的脉动性。可探伤出直流试块距试块边缘16mm、 1.78mrn的孔，有足够的渗透力。但因只有很小的脉动性，对表面缺陷探伤灵敏度略低。 4.直流电的大小和方向都不变。可通过直流发电机或
蓄电池组供电，现场使用方便。直流电探伤缺陷深度大，对于薄壁管可以探伤到全焊缝。但对表面缺陷的探伤灵敏度较低。 综上所述，用交流电磁化，对表面微小缺陷探伤灵敏度高，但探伤离工件表面2ram以下的缺陷灵敏度严重不够。直流电探伤缺陷深度大，但探伤表面缺陷的能力差。 整流电能探伤工件近表面较深的缺陷，由于其有交流成份，因此对表面缺陷的探伤灵敏度也是足够的，为此采用整流电。 三、管焊缝中缺陷的磁痕特征 管焊缝磁粉探伤的主要目的是检查焊缝及热影响区的裂纹，未熔合、未焊透、条渣。焊接裂纹可能在焊接过程中产生，也可能在焊后一段时间产生他叫延迟裂纹。因此要求在焊接完成24小时后才做磁粉探伤。一般来说，管焊缝中缺陷的磁痕特征表现在以下几个方面： (一)裂纹。焊接裂纹大小不一，长度由几毫米至数百毫米，深度较小者为几毫米，而较大者可穿过整个焊缝厚度，探伤时其磁痕一般浓度清晰可见，有的呈直线状，有的较弯曲，也有的呈树枝形状。 (二)未焊透。未焊透也是一种比较危险的缺陷，未焊透的磁痕松散、较宽、呈条状。 (三)未熔合。未熔合的磁痕一般也较宽、较浅。 (四)气孔。焊缝上的气孔有的单独出现，有的成群出现。其磁痕特点一般是点状或成群的点状。 (五)夹渣。夹渣缺陷往往与未熔合同时存在，其磁痕是点状或条状的。 四、磁粉探伤质量控制 为了保证磁粉探伤的质量和可靠性，必须控制探伤质量： (一)磁粉探伤人员的素质是磁粉探伤质量控制的关键之一。因此，磁粉探伤人员必须经过专业技术培训，取得专业考核机构签发的磁粉检验资格证书，其次是要有较高的责任心。 (二)设备的质量控制。用于压力管道焊缝磁粉探伤的设备，质量控制包括下列几个方面： a.电流表的校验; b.电流载荷的校验; c.电磁轭提升力的校验，如要求使用磁轭大间距时，交流电磁轭至少应有44N的提升力，直流电磁轭至少应有177N的提升力。 d.测量仪器的校验。 (三)材料的质量控制包括：a.磁悬液浓度测定;b.磁悬液污染测定;c.磁悬液中润湿剂是否不足的试验(水断试验) (四)探伤工艺的控制。首先为了保证磁粉探伤的可靠性，必须严格按照有关的标准、规范和检验规程进行。所有的技术文件应齐全、正确，并应是现行有效的版本。其次应作磁粉探伤综合性能试验。 (五)探伤环境的控制有：a.可见光照度。被检工件表面的可见光照度应不小于IO00LX，有特殊困难，至少为500LX，每月直采用照度计测量白光照度1次。b.紫外辐照度在距紫外灯滤光版表面380mm处，紫#I-N度应不低于1000I.ZW/em 。紫外灯
电源线路电压波动超过±10%，必须安装
稳压电源。每月采用紫外辐射计测量紫外辐照度1次。c.环境光照度。采用荧光磁粉检验时，暗区或暗室的环境光照度应不大于20LX。每月采用照度计测量环境光照度1次。 五、管焊缝磁粉探伤方法结论 对管焊缝磁粉探伤一般选用磁轭法或触头法;对于管座角焊缝如选用磁轭法，则应使用角接磁轭，以避免接触不好，造成漏检。根据具体要求，可以选用交流电、直流电或脉动直流电(整流电)。为了保证磁粉探伤的质量和可靠性，必须对磁粉探伤质量进行控制。 六、磁粉探伤技术在设备安全运行中的运用 综合以上磁粉探伤的适用范围和优点，在不破坏设备的基础上，可以准确探伤出设备制造和运行过程中产生的缺陷，及时发现消除设备安全隐患，降低返修成本，在杜绝恶性事故发生和安全生产中起到一定的保障作用。
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