退磁场对磁粉探伤结果的影响

　　磁粉探伤是检测铁磁性材料表面和近表面缺陷的灵敏度较高的手段而被广泛使用。但若操作不当,很可能使缺陷磁痕显示不清晰,导致漏检。

　　在笔者参加一批超高强度钢锻件(图1)磁粉探伤时,曾出现过漏磁场影响纵向磁化灵敏度的现象,现对该情况作一介绍,望引起重视。

　　1　磁化方式及参数^[1]

　　1.1　周向磁化

　　由于试件两阶直径70与90mm变化<30%,因此用连续法一次通电磁化,电流I _m=12×90=1 080A。将A1-15/50型中等灵敏度试片贴于外圆柱表面进行周向磁化磁场强度测试,发现磁场垂直方向上(即与电流方向平行)的缺陷显示清晰(图2)。说明通电法选用电流合适,操作方法正确,用毫特斯拉计测得磁场强度3.2mT,满足表面磁场强度2400A/m(3mT)要求,即通电法不会造成漏检。

　　1.2　纵向磁化

　　周向磁化后采用线圈法进行纵向磁化。由于线圈内径为300mm,匝数为5匝,宽度为100mm,

           所以填充系数为

　　为低填充系数。零件沿线圈内壁放置时,安匝数为

　　因为零件长径比L/D=1.1,按HB/Z 72标准L/D≥2,故将两个零件衔接起来使L/D=2.2>2,得

　　电流有效值为

　　同样将A ₁-15/50型中等灵敏度试片贴于零件表面测试线圈法的磁场强度。本应发现与磁场方向垂直的缺陷,即零件横向缺陷,可是测试后,A型试片上无磁痕显示。换用A ₁-30/50型低灵敏度试片重新测试磁痕显示仍不清晰(图3)。用毫特斯拉计测得磁场强度为2.0mT。按标准进行磁化所得磁场强度为何不能满足要求,以下进行试验分析。

　　2　试验分析^[2]

　　线圈法是开路磁化,铁磁性零件置于外磁场H ₀中时,会在零件两端形成磁极,该磁极形成的退磁场ΔH与外磁场方向相反,有效磁场H=H ₀-ΔH,减弱了外磁场H ₀对零件的磁化作用。退磁场对零件的影响到底有多大,可按以下方法计算。从该材料的磁化曲线知磁场强度为2 400A/m时,磁感应强度为0.8T,绝对和相对磁导率分别为