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磁粉探傷儀磁軛探頭的磁軛法與交叉磁軛法
概述
常用的便攜式磁粉探傷儀，有馬蹄式A型探頭、D型電磁軛探頭與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)E型探頭（又稱交叉磁軛探頭）三種磁軛探頭形式。由于磁軛對(duì)工件檢測(cè)時(shí)是將磁通導(dǎo)入被測(cè)工件達(dá)到磁化目的，非電接觸，不會(huì)產(chǎn)生電弧灼傷工件。體積小、重量輕、便于攜帶，因此適合于野外、現(xiàn)場(chǎng)和高空作業(yè)，是針對(duì)鐵磁性材質(zhì)表面及淺表面檢測(cè)的常用檢測(cè)儀器。
在對(duì)承壓設(shè)備如壓力管道、鍋爐、壓力容器等在生產(chǎn)過程、使用階段均需定期與不定期檢測(cè)。為保證承壓設(shè)備的安全運(yùn)行、使用，對(duì)各個(gè)應(yīng)力部位及焊接部位進(jìn)行無損檢測(cè)是必須的，各部位的幾何形焊縫如平面、曲面、角焊縫無損檢測(cè)是要嚴(yán)格進(jìn)行的。對(duì)各幾何形狀焊縫的檢測(cè)，可以采用滲透探傷，但滲透探傷適用于表面開口性裂紋檢測(cè)，檢測(cè)深度及靈敏度不如磁粉探傷儀檢測(cè)。另由于采用支桿探頭的磁粉探傷儀體積大、重量重、便攜性差、更由于支桿檢測(cè)時(shí)易發(fā)生打火，因其安全性和操作復(fù)雜、效率低等原因而在承壓設(shè)備檢測(cè)中較少采用。承壓設(shè)備的焊縫檢測(cè)采用磁粉探傷儀進(jìn)行檢測(cè)的較為長(zhǎng)用。在些我們針對(duì)磁粉探傷儀采用馬蹄式A型探頭、D型電磁軛探頭與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)E型探頭三種磁軛探頭的磁化方法進(jìn)行探討。
磁粉探傷儀檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)有：
（1）適用于任何鐵磁性材料。
（2）具有較高的檢測(cè)靈敏度。
（3）可用于多向磁化(E型可一次性復(fù)合磁化）。
（4）交流磁化不受斷電相位的影響。
（5）能發(fā)現(xiàn)近表面缺陷。
（6）可用于濕法和干法檢驗(yàn)。
（7）非電接觸，無打火灼傷工件可能。
（8）可用于檢測(cè)帶漆層的工件（最好要清除掉，以防漆層太厚對(duì)磁檢測(cè)的靈敏度有影響）。
（9）具有交流、直流兩種磁化電，可按需選用（E型探頭不適用于直流）。
磁軛法
磁軛法也可稱為閉路磁軛法，通過由若干片硅鋼片疊制而成U型磁軛的兩磁極夾住工件可對(duì)工件進(jìn)行整體磁化，或用磁軛兩磁極接觸工件表面進(jìn)行局部磁化，用于發(fā)現(xiàn)與兩磁極連線垂直的缺陷，這就是磁軛法。在磁軛法中，工件是閉合磁路的一部分，磁通從磁軛的兩極向工件流通，對(duì)工件感應(yīng)磁化，因此也可稱為閉路磁軛法，。便攜式磁粉探傷儀的A型、D型磁軛探頭便是根據(jù)磁軛法的有的原理制造的，由于需檢測(cè)的工件外形幾何形狀并不固定，有各種形式形狀，為了滿足對(duì)形狀各異的工件進(jìn)行磁軛法檢測(cè)，A型、D型磁軛探頭均采用活動(dòng)關(guān)節(jié)形式制造，通過調(diào)節(jié)活關(guān)節(jié)角度，可滿足各種幾何外形的檢測(cè)。
注明：電磁軛有兩個(gè)磁極，進(jìn)行磁化只能發(fā)現(xiàn)與兩極連線垂直的和成一定角度的缺陷，對(duì)平行于兩磁極連線方向的缺陷則不能發(fā)現(xiàn)。磁軛法適用于特種設(shè)備板對(duì)接焊縫、T形焊縫、管板焊縫、角焊縫，以及大型鑄件、鍛件和板材的局部磁粉檢測(cè)。
交叉磁軛法（旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)）
磁粉探傷儀的交叉磁軛是由若干片硅鋼片疊制成兩個(gè)軛狀的電磁軛，以一定夾角進(jìn)行空間交叉或平面交叉組合而成，并由不同相位的兩組交流電激磁的磁化裝置。常用的有十字交叉磁扼探傷儀和平面交叉磁軛探傷儀。交叉磁軛可以形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。它的4個(gè)磁極分別由兩相具有一定相位差的正弦交變電流激磁，兩相激磁電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)波形，為具有一定的相位差的正弦交變磁場(chǎng)，在不同瞬時(shí)各相磁場(chǎng)相互疊加，就能形成隨著時(shí)間的變化而旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。兩相磁場(chǎng)的激磁電流相位差φ≠π2時(shí)，將會(huì)形成橢圓形的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
交叉磁軛的磁場(chǎng)無論在4個(gè)磁極的內(nèi)側(cè)還是外側(cè)，其分布都是極不均勻的。只有在幾何中心點(diǎn)附近很小的范圍內(nèi)，其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的橢圓度變化不大，而離開中心點(diǎn)較遠(yuǎn)的其他位置，其橢圓度變化很大，甚至不能形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。4個(gè)磁極外測(cè)仍然有旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)存在，只是有效磁化范圍較小，通過檢測(cè)可以用來磁化工件，但其磁化范圍必須通過標(biāo)準(zhǔn)試片確定。使用交叉磁軛在工件表面產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。可以檢測(cè)出非常小的缺陷，因?yàn)樵诖呕h(huán)的每個(gè)周期，都使磁場(chǎng)方向與缺陷延伸方向相垂直，所以一次磁化可檢測(cè)出工件表面任何方向的缺陷，檢測(cè)效率高。交叉磁軛法由于一次可以檢測(cè)一個(gè)區(qū)域各個(gè)方向的缺陷，因此得到廣泛使用。
磁軛法與交叉磁軛法的使用方法
磁粉探傷儀在采用磁軛法和交叉磁軛法檢測(cè)時(shí)，需先用磁懸液潤(rùn)濕工件表面，磁懸液在噴灑前需注意充分?jǐn)嚢瑁┘恿啃柽m量，在通電磁化的同時(shí)澆磁懸液，停止?jié)泊艖乙汉笤偻姅?shù)次，通電時(shí)間為1到3秒，停止施加磁懸液至少1秒后，待磁痕形成并滯留下來時(shí)方可停止通電，再進(jìn)行檢驗(yàn)。
磁粉探傷儀磁軛探頭的使用注意
磁粉探傷儀操作簡(jiǎn)單，方便實(shí)用，在使用中我們需要注意對(duì)磁軛探頭的保護(hù)，不能隨意的對(duì)電磁鐵有扔、砸的粗暴舉動(dòng)，使磁軛探頭的結(jié)構(gòu)變形，不利與工件的緊密接觸磁通磁化。由于使用的磁懸液大多為水性磁懸液為主，使用后需注意對(duì)磁軛的防銹處理，特別是各活動(dòng)關(guān)節(jié)的潤(rùn)滑防銹死的保護(hù)，方便以后的使用。延長(zhǎng)磁軛探頭使用壽命，提高檢測(cè)靈敏度。
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