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1 概述1

1.1 磁粉检测的历史和现状1

1.2 漏磁场检测和磁粉检测3

1.3 磁粉检测的应用5

1.3.1 磁粉检测的适用范围5

1.3.2 磁粉检测基本操作步骤7

1.3.3 磁粉检测的优点及其局限性7

1.4 与其他检测方法的比较8

2 磁粉检测物理基础10

2.1 磁学的基本概念10

2.1.1 磁场10

2.1.2 磁力线和磁感应线10

2.1.3 磁场强度11

2.1.4 磁感应强度11

2.1.5 磁通量12

2.1.6 磁导率12

2.2 铁磁性材料13

2.2.1 磁介质13

2.2.2 磁畴14

2.2.3 磁化曲线15

2.2.4 磁滞回线16

2.3 电流的磁场17

2.3.1 磁粉探伤中使用的电流磁场17

2.3.2 通电圆柱导体的磁场18

2.3.3 通电钢管的磁场22

2.3.4 钢管中心导体法磁化23

2.3.5 通电线圈的磁场23

2.3.6 环形件绕电缆的磁场26

2.4 退磁场27

2.4.1 退磁场的概念27

2.4.2 影响退磁场大小的因素27

2.5 磁路与磁感应线的折射30

2.5.1 磁路30

2.5.2 磁感应线的折射30

2.6 漏磁场31

2.6.1 漏磁场的形成31

2.6.2 缺陷的漏磁场分布32

2.6.3 影响漏磁场的因素32

2.7 钢材磁性35

2.7.1 钢材的分类35

2.7.2 钢材的磁性35

2.7.3 影响钢材磁性的主要因素36

2.8 磁粉检测的光学基础37

2.8.1 光度量术语及单位37

2.8.2 发光38

2.8.3 紫外线38

2.8.4 人眼对光的响应39

3 磁化电流、磁化方法和磁化规范41

3.1 磁化电流41

3.1.1 交流电42

3.1.2 直流电43

3.1.3 整流电44

3.1.4 冲击电流45

3.1.5 磁化电流的选用原则46

3.2 磁化方法46

3.2.1 磁化方法的分类46

3.2.2 各种磁化方法的特点47

3.3 磁化规范61

3.3.1 国内磁化规范及其制定61

3.3.2 各种方法的磁化规范63

3.3.3 ISO9934标准关于磁化规范的要求67

4 磁粉检测器材70

4.1 磁粉70

4.1.1 磁粉的分类70

4.1.2 磁粉的性能及测试71

4.2 载液79

4.2.1 油性载液79

4.2.2 水载液80

4.3 磁悬液81

4.3.1 磁悬液浓度81

4.3.2 磁悬液浓度快速测定82

4.3.3 磁悬液配制83

4.4 反差增强剂85

4.4.1 应用85

4.4.2 配方、施加及清除86

4.4.3 反差增强剂喷罐86

4.4 标准试片与标准试块87

4.4.1 标准试片87

4.4.2 标准试块（B型、E型、自然裂纹、Ⅰ型、Ⅱ型）92

4.4.3 自然缺陷试块和专用试块95

4.4.4 提升力试块95

5 磁粉检测设备97

5.1 设备的分类97

5.1.1 磁粉探伤机的命名方法97

5.1.2 固定式磁粉探伤机98

5.1.3 专用半自动化磁粉探伤机100

5.1.4 移动式磁粉探伤机（图5-5）101

5.1.5 便携（携带）式磁粉探伤设备（图5-6）101

5.2 磁粉检测设备的主要组成103

5.2.1 磁化电源103

5.2.2 工件夹持装置104

5.2.3 指示与控制装置105

5.2.4 磁粉和磁悬液喷洒装置106

5.2.5 照明装置106

5.2.6 退磁装置109

5.3 检测设备的安装、使用与维护110

5.3.1 磁粉探伤机的选择与安装110

5.3.2 磁粉探伤机的使用111

5.3.3 磁粉探伤机的维护与保养112

5.4 磁粉检测用测量仪器113

5.4.1 特斯拉计（高斯计）113

5.4.2 袖珍式磁强计113

5.4.3 照度计114

5.4.4 紫外辐射照度计114

5.4.5 通电时间测量器115

5.4.6 弱磁场测量仪115

5.4.7 快速断电试验器115

6 磁粉检测工艺116

6.1 预处理117

6.2 磁化、施加磁粉或磁悬液118

6.2.1 连续法119

6.2.2 剩磁法119

6.2.3 湿法120

6.2.4 干法121

6.2.5 磁粉探伤—橡胶铸型法122

6.2.6 磁橡胶法122

6.3 磁痕观察、记录与缺陷评级123

6.4 退磁125

6.4.1 剩磁的产生与影响125

6.4.2 退磁的原理126

6.4.3 退磁方法和退磁设备126

6.4.4 退磁注意事项128

6.4.5 剩磁测量129

6.5 后处理与合格工件的标记129

6.5.1 后处理129

6.5.2 合格工件的标记129

6.6 超标缺陷磁痕显示的处理和复验130

6.6.1 超标缺陷磁痕显示的处理130

6.6.2 复验130

6.7 检测记录和检测报告130

6.8 影响磁粉检测灵敏度的主要因素131

6.8.1 外加磁场强度131

6.8.2 磁化方法132

6.8.3 磁化电流类型132

6.8.4 磁粉性能132

6.8.5 磁悬液的类型和浓度133

6.8.6 设备性能135

6.8.7 工件材质、形状尺寸和表面状态135

6.8.8 缺陷的方向、性质、形状和埋藏深度137

6.8.9 工艺操作137

6.8.10 检测人员素质138

6.8.11 检测环境的条件139

6.9 磁粉检测作业指导书的编制140

7 磁粉检测应用145

7.1 焊接件磁粉检测145

7.1.1 焊接件检测的内容与范围145

7.1.2 检测方法选择146

7.1.3 焊接件检测实例147

7.2 锻钢件磁粉检测151

7.2.1 锻钢件探伤的特点151

7.2.2 锻钢件探伤方法选择152

7.2.3 锻钢件检测实例152

7.3 铸钢件磁粉检测156

7.3.1 铸钢件探伤的特点156

7.3.2 铸钢件检测实例157

7.4 在役与维修件磁粉检测158

7.4.1 在役与维修件磁粉检测的特点158

7.4.3 在役与维修件检测实例159

7.5 特殊工件的磁粉检测161

7.5.1 弹簧的磁粉检测161

7.5.2 带覆盖层工件162

7.5.3 需要检查内腔的工件163

7.5.4 过渡级钢和超高强度钢在磁粉检测中遇到的问题164

7.5.5 板弯型材磁粉检测165

7.5.6 带螺纹或键槽的工件165

7.5.7 异形工件磁粉检测166

8 磁痕的观察与分析167

8.1 磁痕分析的意义167

8.1.1 缺陷167

8.1.2 磁痕167

8.1.3 磁痕分析的意义167

8.2 磁痕显示分类及影响因素168

8.2.1 磁痕分析应如何着手168

8.2.2 磁痕显示的分类169

8.2.3 磁痕显示的影响因素170

8.3 铸造缺陷磁痕显示特征及分析174

8.3.1 铸造裂纹174

8.3.2 疏松175

8.3.3 冷隔175

8.3.4 夹杂176

8.3.5 气孔177

8.3.6 冷豆177

8.3.7 缩孔178

8.3.8 气隔179

8.3.9 石墨漂浮179

8.4 锻造缺陷磁痕显示特征及分析180

8.4.1 锻造裂纹180

8.4.2 锻造折叠181

8.4.3 白点181

8.4.4 锻造夹杂182

8.5 焊接缺陷磁痕显示特征及分析183

8.5.1 焊接裂纹183

8.5.2 未焊透183

8.5.3 焊缝气孔184

8.5.4 焊缝夹渣185

8.5.5 焊缝未熔合185

8.6 热处理缺陷磁痕显示特征及分析186

8.6.1 淬火裂纹186

8.6.2 渗碳裂纹186

8.6.3 表面淬火裂纹186

8.6.4 热应力裂纹187

8.7 原材料和轧制件缺陷磁痕显示特征及分析188

8.7.1 发纹188

8.7.2 分层189

8.7.3 划痕189

8.7.4 原材料裂纹及夹杂190

8.8 机加工缺陷磁痕显示特征及分析190

8.8.1 磨削裂纹190

8.8.2 矫正裂纹191

8.9 在役缺陷磁痕显示特征及分析192

8.9.1 疲劳裂纹192

8.9.2 应力腐蚀裂纹192

8.10 非缺陷磁痕显示特征及分析193

8.10.1 粗糙工件表面193

8.10.2 表面油污194

8.10.3 棉线194

8.10.4 氧化皮或油漆斑点195

8.10.5 磁悬液浓度过高195

8.11 非相关显示196

9 磁粉检测质量管理与控制201

9.1 概述201

9.2 人员资格控制201

9.3 设备与仪器控制202

9.4 材料有效性控制205

9.5 系统综合性能试验208

9.6 文件记录与工艺方法控制209

9.7 检测环境的控制210

9.7.1 光照度控制210

9.7.2 环境条件211

9.8 质量控制周期212

10 安全与健康213

10.1 介绍213

10.2 机械与操作安全213

10.3 电气安全214

10.3.1 触电危害215

10.3.2 电磁辐射危害216

10.3.3 紫外辐射危害216

10.4 磁粉检测器材的安全使用217

10.4.1 油基载液217

10.4.2 水基载液218

11.4.3 铅衬垫218

10.5 防火防爆安全219

11 国内外磁粉检测标准对比分析220

11.1 国内外常用的磁粉检测及相关标准220

11.1.1 国家标准220

11.1.2 机械行业标准220

11.1.3 铁道行业标准221

11.1.4 其他行业标准222

11.1.5 国际标准222

11.1.6 欧洲标准及美标、日标222

11.2 国内外对磁化验证方式的规定223

11.3 国内外对磁粉检测综合性能测试的规定224

11.4 国内外对检测介质的规定224

11.5 国内外对磁轭提升力的规定225

11.6 国内外对电流表精度及辅助仪表校验的规定226

11.7 国内外对观察条件的规定226

11.8 国内外对剩磁的规定226

参考文献227

附录A 术语228

附录B 实践培训推荐试验238

附录C 部分常用钢材磁特性和其工件表面磁通密度至少达到1T时的切向场强参考值258

附录D 磁粉检测使用的单位制及换算关系262