摘要
我國(guó)近些年在磁粉探傷檢測(cè)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)研究、設(shè)備與器材研制、標(biāo)準(zhǔn)化等工作上均取得了顯著成果，檢測(cè)技術(shù)在工業(yè) 產(chǎn)品的生產(chǎn)與使用中獲得充分應(yīng)用，蛭石隔熱管托磁粉探傷檢測(cè)方法也在不斷革新。
本文首先介紹了磁粉探傷的相關(guān)內(nèi)容，包括磁粉探傷的基本內(nèi)涵和原理；
接著重點(diǎn)闡述了目前磁粉探傷檢測(cè)方法，分別介紹了周向磁化檢測(cè)法和縱向磁化檢測(cè)法；
最后分析了未來(lái)磁粉探傷技術(shù)發(fā)展的最終 方向應(yīng)該是全自動(dòng)熒光磁粉探傷技術(shù)。
1.磁粉探傷檢測(cè)概述
磁粉探傷檢測(cè)是對(duì)磁性材料表面或近表面的損傷進(jìn)行探測(cè)的一種無(wú)損檢測(cè)方法，通常檢測(cè)的零件為耐壓容器件、焊接件、返修件 和半成品。
隨著對(duì)檢測(cè)精度要求的提高，磁粉檢測(cè)設(shè)備也隨之不斷的發(fā)展，檢測(cè)靈敏度和可靠性都相應(yīng)的有了提升。
國(guó)家的相關(guān)學(xué)者對(duì)磁粉探傷理論的研究也在不斷完善，加之國(guó)家對(duì)相關(guān)檢測(cè)人員的重視，共同促進(jìn)了我國(guó)磁粉探傷檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。
磁粉探傷檢測(cè)是無(wú)損檢測(cè)中使用廣泛的一種方法，該方法的適用范圍廣泛，而且該方法可以檢測(cè)出缺陷產(chǎn)生的大體原因，如裂紋、夾渣、白點(diǎn)、氣孔、未焊接等缺陷，方便檢測(cè)人員及時(shí)做后續(xù)處理。
磁粉探傷原理是首先將被檢測(cè)材料通過(guò)磁粉探傷機(jī)磁化，然后蛭石隔熱管托材料表面吸附的磁粉會(huì)按照一定的規(guī)律排列，可以通過(guò)肉眼直接觀察，我們稱之為磁痕。
磁痕如果出現(xiàn)畸變，則表示該處存在著缺陷，通過(guò)觀察可確定出缺陷的位置、形狀、大小，并能根據(jù)具體的磁痕規(guī)律判斷缺陷產(chǎn)生的原因。
該方法檢測(cè)結(jié)果直觀，檢測(cè)靈敏度高，且適用于各種形狀的磁性工件的檢測(cè)，不足之處在于該方法僅限于檢測(cè)磁性材料，而且只能檢測(cè)工件表面的缺陷情況。
2.常用磁粉探傷檢測(cè)方法
2.1 周向磁化檢測(cè)
周向磁化檢測(cè)是指磁化產(chǎn)生的磁力線方向與磁化電流方向垂直，并垂直于工件縱向分布，磁場(chǎng)方向符合右手定則。
這種磁化可檢測(cè)出與工件軸線基本平行的縱向存在的缺陷。
周向磁化檢測(cè)時(shí)首先 將試件按規(guī)定夾持在探傷機(jī)兩夾頭上，逐漸增大磁化電流，觀察磁 粉探傷機(jī)周向磁化電流的指示值，應(yīng)能達(dá)到規(guī)定的電流值。
利用相應(yīng)規(guī)格的電流互感器或分流器，將對(duì)應(yīng)量程的標(biāo)準(zhǔn)電流表和標(biāo)準(zhǔn)電壓表接入磁粉探傷機(jī)磁化電流的輸出端。
調(diào)整磁化電流，在磁粉探傷機(jī)的周向磁化電流指示表的30%、60%和100%三點(diǎn)記錄標(biāo)準(zhǔn)電流表的指示值，得到與磁粉探傷機(jī)電流表讀數(shù)相對(duì)應(yīng)的測(cè)量值，重復(fù)測(cè)量3次。
并根據(jù)得到的數(shù)據(jù)及以上分析的測(cè)試信號(hào)在系統(tǒng)中的傳送過(guò)程來(lái)判斷發(fā)生故障的部分。
通常情況下，一個(gè)蛭石隔熱管托所有的工位在檢測(cè)時(shí)使用相同大小的電流進(jìn)行采樣，信號(hào)被傳到計(jì)算機(jī)以后程序員會(huì)根據(jù)工件的具體參數(shù) 對(duì)所得信號(hào)進(jìn)行修正，這樣就可以使整個(gè)工件在同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行比較。
如果修正后出現(xiàn)大部分工位顯示不正常的現(xiàn)象，則可能是因?yàn)樾拚^(guò)程出現(xiàn)了偏差，需要對(duì)原始信號(hào)重新修正。
另一方面，如果標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)與采樣表值出入較大，則采樣表可能出現(xiàn)不正常工作現(xiàn)象，需考慮更換采樣表后重新檢測(cè)。
2.2 縱向磁化檢測(cè)
縱向磁化檢測(cè)是指工件中產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)方向與工件軸線平行的磁化方法。
該磁化法主要檢測(cè)工件表面或近表面的橫向缺陷，即與工件軸線方向相垂直或成某角度的缺陷。
縱向磁化電流的檢測(cè)方法同周向磁化電流的檢測(cè)相同，但隨磁化線圈的形狀、放置位置等因素變化，原則上要求略高于周向磁化的磁場(chǎng)強(qiáng)度，以安匝數(shù)計(jì)。
相對(duì)誤差計(jì)算方法同周向磁化電流的相對(duì)誤差計(jì)算方法相同。
3.磁粉探傷檢測(cè)發(fā)展方向
經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)形成了由便攜式磁軛探傷裝置、移動(dòng)式磁粉探傷裝置、固定式磁粉探傷機(jī)、專用及半自動(dòng)化磁粉探傷機(jī)構(gòu)成的磁粉檢測(cè)設(shè)備系列，部分產(chǎn)品的性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
我國(guó)固定式磁粉探傷機(jī)的種類較多，如 CJW交流型系列、CEW交直流型系列、CXW復(fù)合磁化型系列、CZQ直流探傷-超低頻退磁型系列以及CDG多功能型系列等，可滿足各種中小型零件的磁粉檢測(cè)需求。
專用及半自動(dòng)化磁粉探傷機(jī)發(fā)展迅速，數(shù)十個(gè)種類產(chǎn)品已面市，如蛭石隔熱管托、螺栓磁粉探傷機(jī)、管端熒光磁粉探傷機(jī)、齒輪磁粉探傷機(jī)和軸頸磁粉探傷機(jī)等，滿足了特定工件大批量生產(chǎn)時(shí)的半自動(dòng)化檢測(cè)需求。
我國(guó)研制的高靈敏度熒光磁粉、油基載液以及缺陷顯示膜等具有國(guó)際先進(jìn)水平。
自行研制的特斯拉計(jì)(CT，HT102及TYU-2000H)、JXC袖珍式磁強(qiáng)計(jì)、ST白光照度計(jì)、UV-A 輻射照度計(jì)、磁粉性能測(cè)定裝置、標(biāo)準(zhǔn)試片(A，C，D型)和標(biāo)準(zhǔn)試塊(B，E 型)等輔助器材的性能與國(guó)外同類產(chǎn)品的水平相當(dāng)。
磁粉探傷技術(shù)發(fā)展的最終方向應(yīng)該是全自動(dòng)熒光磁粉探傷技術(shù)。
該技術(shù)是在現(xiàn)代CCD攝像機(jī)和光學(xué)掃描等相關(guān)技術(shù)水平發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，該技術(shù)利用熒光磁粉成像實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)探測(cè)，代替了人眼觀察，從而可以減少人為過(guò)失造成的漏洞。
該項(xiàng)技術(shù)研發(fā)的核心是圖像的采集和處理，如今還面臨著成像灰度不均、非平面工件成像、偽裂紋信號(hào)、紫外照明亮度隨時(shí)間衰減及熒光磁粉磁懸 液濃度的一致性及均勻性、運(yùn)動(dòng)模糊、有效成像區(qū)域的選擇、算法的穩(wěn)定性以及實(shí)時(shí)性等問(wèn)題。
目前的研究的重點(diǎn)是在缺陷的識(shí)別和原因判斷方面，在未來(lái)的發(fā)展還有一段路要走。
4.結(jié)束語(yǔ)
幾十年來(lái)，特別是近30年來(lái)，我國(guó)磁粉、滲透檢測(cè)技術(shù)獲得了快速的發(fā)展，全自動(dòng)熒光磁粉探傷技術(shù)也在研發(fā)當(dāng)中，總結(jié)過(guò)去，展 望未來(lái)，有必要開(kāi)展以下幾個(gè)方面的工作：
一是實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)的融合，提高技術(shù)的能力。如采用超聲波振動(dòng)-PT技術(shù)，增加滲透劑的滲透能力，提高 PT 檢測(cè)靈敏度和檢測(cè)速度；蛭石隔熱管托采用遙控機(jī)器人-PT 技術(shù)，實(shí)行遠(yuǎn)距離PT檢測(cè)，完成核反應(yīng)系統(tǒng)等特殊條件的內(nèi)部表面檢測(cè)任務(wù)；采用 MT/PT-內(nèi)窺鏡技術(shù)，完成 深孔、腔內(nèi)壁檢測(cè)等。
二是充分利用數(shù)字化技術(shù)，進(jìn)一步提高自動(dòng)化水平。
三是開(kāi)展微缺陷檢測(cè)技術(shù)研究，提高檢測(cè)靈敏度。高推重比航空發(fā)動(dòng)機(jī)等高端產(chǎn)品對(duì)零件表面的質(zhì)量要求十分苛求，如要求發(fā)現(xiàn)陶瓷零件表面15μm的缺陷，飛機(jī)全壽命設(shè)計(jì)也要求發(fā)現(xiàn)盡可能小的萌生缺陷。
因此，現(xiàn)階段所采用的磁粉與滲透劑已不能勝任如此微小缺陷的檢測(cè)工作，應(yīng)盡快開(kāi)發(fā)納米級(jí)材料，并開(kāi)展相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)研究。
未來(lái)表面檢測(cè)技術(shù)水平的提高，有賴于 新技術(shù)的突破。
唯有創(chuàng)新，蛭石隔熱管托才能實(shí)現(xiàn)我國(guó)從無(wú)損檢測(cè)大國(guó)到無(wú)損檢測(cè)強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。
