磁化规范

磁化规范:工件磁化时，磁化电流值或磁场强度值。磁化规范要合适。1制定磁化规范应考虑的因素首先根据工件的材料、热处理状态和磁特性，确定采用连续法还是剩磁法检验；还要根据工件的尺寸、形状、表面状态和欲检出缺陷的种类、位置、形状及大小，确定磁化方法、磁化电流种类和有效磁化区，制定相应的磁化规范。2制定磁化规范的方法(1)用经验公式计算(2)用毫特斯拉计测量工件表面的切向磁场强度施加在工件表面的切向磁场强度为2.4-4.8KA/m（30-60Gs）(3)利用材料的磁特性曲线(4)用标准试片确定(形状复杂的工件，难以用计算法求得磁化规范时，把标准试片贴在被磁化工件不同部位，可确定大致理想的磁化规范。)一磁化规范的制定原则制定周向磁化规范的的基本原则(磁特性曲线)规范名称检测方法应用范围连续法剩磁法严格规范H2～H3（基本饱和区）H3以后（饱和区）适用于特殊要求或进一步鉴定缺陷性质的工作标准规范H1～H2（近饱和区）H3以后（饱和区）适用于较严格的要求放宽规范Hμm～H1（激烈磁化区）H2～H3（基本饱和区）适用于一般的要求（发现较大的缺陷）轴向通电法和中心导体法的磁化规范按下表计算检验方法磁化电流计算公式ACFWDC连续法I=（8~15）DI=（12~32）D剩磁法I=（25~45）DI=（25~45）D注：I－磁化电流，A；圆柱形工件D－工件横截面上最大尺寸，mm二轴向通电法和中心导体法磁化规范中心导体法可用于检测工件内、外表面与电流平行的纵向缺陷和端面的径向缺陷。外表面检测时应尽量使用直流电或整流电。[例]一截面为50mm×50mm，长为1000mm的方钢，要求工件表面磁场强度为8000A/m，求所需的磁化电流值？解：当量直径D＝50×4/π≈64(mm)I＝8000×64/320＝1600(A)当采用中心导体法磁化时，若工件直径大、设备的功率不能满足时，可采用偏置芯棒法磁化。应依次将芯棒紧靠工件内壁（必要时对与工件接触部位的芯棒进行绝缘）停放在不同位置，以检测整个圆周，在工件圆周方向表面的有效磁化区为芯棒直径d的4倍，并应有不小于10%的磁化重叠区。磁化电流仍按上述表中的公式计算，只是工件直径D要按芯棒直径加两倍工件壁厚之和计算三偏置芯棒法磁化规范[例]有一钢管，规格为φ180×17×1000，用偏置芯棒法检验管内、外壁的纵向缺陷，应采用多大的磁化电流？若采用直径为25mm的芯棒时，需移动几次才能完成全部表面的检验？解：当芯棒直径D=25mm时，I=（8～15）×（25+2×17）=（472～885）A又因为检测范围为：4D=4×25=100（mm）钢管外壁周长为：L=πφ=3.14×180≈570（mm）考虑到检测区10%的重叠，所以完成全部表面的检验需移动芯棒次数为：取整数N=7答：当芯棒直径为25mm时，用偏置芯棒法全面检验钢管需472～855A磁化电流，钢管应移动7次。3.69.0100570%1014DLN触头法磁化时，触头间距一般应控制在75mm-200mm之间，有效磁化区宽度为触头间距L的一半（L/2），触头与工件之间应保持良好接触，两次磁化间应有不小于10%的磁化重叠区。连续法检验的磁化规范下表计算。四触头法磁化规范板厚：mm磁化电流计算公式T＜19I=（3.5～4.5）LT≥19I=（4～5）L注：I──磁化电流A；L──两触头间距。触头法磁化规范[例]：有一板材对接焊缝，板厚=20mm，采用触头间距固定为150mm的仪器来检查，需要多大磁化电流？解：∵L=150mm，T=20mm∴I=（4-5）L=（600-750）A1.用连续法检验的线圈法磁化规范(1)低填充因数线圈——线圈横截面积与被检工件横截面积之比≥10倍时1）当工件贴紧线圈内壁放置时，线圈的安匝数为：2）当工件正中放置于线圈中心时，线圈的安匝数为：(2)高填充因数线圈——线圈横截面积与被检工件横截面积之比＜2倍时，线圈的安匝数为：以上各式中：I－施加在线圈上的磁化电流，A；N－线圈匝数；R－线圈半径，mm；L－工件长度，mm；D－工件直径或横截面上最大尺寸，mm。5/61690DLRIN（±10%）2/35000DLIN（±10%）DLIN/45000（±10%）五线圈法磁化规范(3)中填充因数线圈——线圈横截面积与被检工件横截面积之比≥2并＜10倍时，线圈的安匝数为：式中：(IN)l——低填充时的安匝数；(IN)h——高填充时的安匝数。填充因数Y——线圈横截面积与被检工件横截面积之比。例如线圈直径为200mm，工件为棒料，直径为100mm，则Y=（π×1002）/（π×502）＝4对于中空的非圆筒形工件，Deff的计算为：式中：At——工件总的横截面积，mm2；Ah——工件空心部分横截面积，mm2。82)(810)(1YINYININh)AA(Dhteff2对于圆筒形工件，Deff的计算为式中：D0=圆筒外直径，mm；DI=圆筒内直径，mm。举例[例1]有一空心圆筒形工件，长600mm，外径100mm，内径80mm，求L/D值？解：（mm）代入公式得：L/D=L/Deff=600/60=10608010022220IeffDDD220IeffDDD将上述工件放入直径为200mm，绕5匝的线圈中，求所需磁化电流值？解：Y=π×1002/π×502=4代入中填充系数线圈公式3-10中式中：∴NI=0.75×2920+0.25×4500=3315N=5，∴I=3315÷5=663(A)答：需663A磁化电流值。讨论：由计算结果可看出，用高、中、低填充因数线圈磁化同一工件时，所需安匝数递增的顺序是2920、3315和4500，即低填充因数线圈需要更大的纵向磁化电流。lhhNINIYINYININ)(25.0)(75.082)(810)(145001045000/45000)(1DLNI292012350002)/(35000)(DLNIh2.用剩磁法检验时，线圈法磁化规范进行剩磁法检验时，考虑L/D的影响，空载线圈中心的磁场强度应不小于下表中所列的数值。空载线圈中心的磁场强度值L/D磁场强度：KA/m＞2～528＞5～1020＞1012（1）磁轭法磁化时，两磁极间距一般应控制在75-200mm之间，检测的有效区域为两极连线两侧各50mm的范围内，磁化区域每次应有不小于15mm重叠。（2）磁轭法磁化时，检测灵敏度可根据标准试片上的磁痕显示和电磁轭的提升力来确定。当使用磁轭最大间距时，交流电磁轭至少应有45N的提升力；六磁轭法（3）直流电磁轭至少应有177N的提升力；交叉磁轭至少应有118N的提升力（磁极与试件表面间隙为0.5mm）。采用磁轭法磁化工件时，其磁化电流应根据标准试片实测结果来选择；如果采用固定式磁轭磁化工件时，应根据标准试片实测结果来校验灵敏度是否满足要求。直径D、当量直径D与有效直径Deff的关系。（1）D代表圆柱形直径（外径），单位mm，适用于轴向通电法计算磁化规范用。（2）所谓当量直径D，是指将非圆柱形横截面换算成相当圆柱形横截面的直径。当量直径D=周长/π，单位mm，适用于非圆柱形工件计算磁化规范用。七直径D、当量直径D与有效直径Deff的关系。下面几种圆柱形和非圆柱形横截面，分别求出当量直径或横截面最大尺寸。当量直径的计算mm轴向通电法磁化规范与直径有关，I=（8-15）D、I=πDH，因为直径与外表面大小成正比，因而也与施加的磁化电流、磁场强度成正比。由表看出，按当量直径D比按截面最大尺寸，计算出的磁化规范要合理，要科学。100202020圆柱形横截面长方形横截面方形横截面复杂形状横截面100100100当量直径10076127178截面最大尺寸100102141141（3）所谓有效直径Deff，是指将圆筒形工件和中空的非圆筒形工件实心部分横截面积减去空心部分横截面积后换算出对磁化起作用的直径，以下分三种情况：①有效直径，适用于圆筒形工件线圈法计算磁化规范。②有效直径，适用于中空的非圆筒形工件线圈法计算磁化规范。③有效直径，适用于非圆筒形工件线圈法计算磁化规范。下面计算圆筒形、非圆筒形工件和中空的非圆筒形工件的有效直径Deff和横截面最大尺寸。220IeffDDD)(2hteffAADSDeff2表3-7有效直径的计算mm1001008020圆筒形横截面长方形横截面方形中空横截面圆筒形中空横截面10080100Deff100506860截面最大尺寸100102141100100可见用有效直径Deff代替线圈法磁化公式中的D计算磁化规范，比用截面最大尺寸代替公式中的D计算磁化规范，更合理，更科学。（4）综上所述，当量直径D与有效直径Deff的定义不同，适用范围也不同，计算出的值也不同，所以不能混用，更不能互相代替。一磁化规范的制定原则二轴向通电法和中心导体法磁化规范三偏置芯棒法磁化规范四触头法磁化规范五线圈法磁化规范六磁轭法七直径D、当量直径D与有效直径Deff的关系。小结