浸液复合磁化探伤装置产生的磁场

　　文献[1、2]简介了浸液复合磁化探伤装置的研制缘由、基本原理、实现方式、使用效果和优越特点等,并提出了两个问题希望同行们共同探讨:

　　a.复合磁化时在线圈内形成的是什么性质的旋转磁场?为什么与圆饼中心呈同心圆的圆弧裂纹无法用串棒式检出,而用挂壁式效果好?

　　b.线圈磁化比较强调的退磁因子对本复合磁场磁化影响程度如何[2]?对此作者直抒己见。

　　1　浸液复合磁化装置的基本形式

　　由文献[2]知:a.纵向磁化线圈垂直放置……线圈一般采用低压大电流交流电,使内部形成交变的纵向磁场。如工件是较规则的圆棒状零件,也可采用低压大直流电制成直流纵向磁化线圈。

　　b.周向磁化采用低压大电流交流电。

　　c.周向磁化与纵向磁化电源分别接进线的两相,以便形成相位差。

　　2　浸液磁化装置产生的磁场

　　2.1　直流纵向磁化和交流周向磁化的合磁场

　　显然这时出现了大家熟知的摆动磁场,即工件除了轴线以外,任意点上的合磁场HR在直流磁化场H=和交流磁化场H∽所决定的平面内,以H=为中心随着时间的推移而来回摆动,如图1所示,且在某一定瞬间工件上各点的合磁场HR都沿着该点上由H=和H∽所决定的螺旋线方向(图2)[3]。

　　2.2　两相交流复合磁化的合磁场

　　众所周知:三相交流电源中任意两相的时间相位差为120°[4],故浸液复合磁化探伤装置中产生的纵(y)向磁化场和周(x)向磁化场可用下列二式表示:

　　式中　h1和h2—纵向和周向磁场的瞬时值(A/m)H1和H2—纵向和周向磁场的最大值(A/m)

　　ω—交流电的圆(角)频率(度/秒)

　　Ψ—初相角(度)　　一般情况下H1

　　≠H2。为了计算和作图的方便,而又不失其普遍性,可选择计时的起点,使Ψ=0。和2.1的情况一样,在工件轴线以外的任意点上合磁场hr在h1和h2所决定的平面内,每一瞬间都由h1和h2的矢量和给出,如图3所示:hr随着时间的推移在作同一平面内的顺时针旋转,其瞬时量值也不断地增大或缩小(矢量的顶点沿着图3b的椭圆运动),即hr是个平面旋转椭圆形磁场(Hr是其最大值)。如果h1=h2,则合磁场乃是个平面旋转正圆形磁场。

　　3　饼形工件的圆周状裂纹

　　由图1和图3可以看出:上述两种复合磁化的合磁场都只存在于XOY平面内(图4),它们都没有垂直于XOY平面的Z方向分量,所以也就不可能用串棒法发现垂直于Z轴的圆周弧状裂纹(图4)。而用挂壁式磁化时,这类裂缝已可能不再和XOY平面相切,因而有可能为hr的X或Y分量所发现,如探伤实践所显示的那样[2]。