触棒法磁粉检测有效范围的测试与改进

触棒法磁粉检测有效范围的测试与改进

磁粉检测 图片来源：网络

触棒法作为磁粉检测的一种常用方法，因实际操作中的适用性及实用性较强，已经在各铸锻件毛坯检测中被广泛运用。

目前，常用的磁粉检测教材及各类行业标准对于触棒法磁粉检测的有效磁化范围是一个范围值或经验值。例如：教材《磁粉探伤》上对于触棒法的有效磁化宽度规定为触头连线距离的四分之三，长度为触头两端各延伸触头连线距离的四分之一，见图1。

图1 触棒法磁化的有效范围

常规的产品规范对于触棒法的磁化要求通常为“间距75-200mm，垂直两次磁化即可满足”，这对于检测的准确性会产生不利的影响。

1.传统磁化方法效果模拟

按照常规的检测方法，首先将铸件分割成若干个150mm*150mm区域，使用触棒法对分割后的每个小区域进行两次垂直磁化，各触点的磁场强度分布如图2所示。

图2 触棒法磁化检测磁力线模拟分布

“触点1”为第一次磁化的两个触点，“触点2”为垂直“触点1”的第二次磁化的两个触点。不难发现，靠近触点一侧位置（图2中红色区域），由于距另一触点较远，所以此位置磁场较弱，存在漏检的风险。

2.传统磁化方法效果测试

为了进一步验证模拟结果，现场选取具体工件进行实际测试。相关设备器具如下：

设备：CDX-V便携式磁粉探伤仪（三木科仪）。
磁化方法：连续法。
电流：单相半波整流（850A）。
磁化介质：荧光磁悬液 （浓度0.3ml/100ml）。
观察灯具：荧光灯（强度大于1000μW/cm2）。
灵敏度试片：A型试片30/100。
测试范围：150*150mm（测点40点）。

测试方法：将触棒与图3中“触棒”标示位置良好接触，通电磁化，连续充磁时间大于3S；磁化过程中使用A型试片30/100，在图中1#-40#位置将人工刻槽一面紧贴工件本体，喷洒荧光磁悬液；同时在波长365nm的黑光灯下观察试片背面的磁痕堆积显示，如图4所示。

图3 测试点示意图

图4 测试点A型试片显示

通过现场实际测试后，呈以下规律：

① 区域内12#、13#、25#、29#、30#、33#、34#、35#、37#、38#、39#和40#区域测试，试片无显示，无法保证检测结果；

② 区域内4#、10#、11#、17#、18#、21#、22#、23#、24#、26#、27#和28#区域只能在单方向显示，仅对一个走向的不连续性可以显示，无法保证各方向分布的缺陷均能得到有效检测；

③ 区域外5#、6#、33#、36#和40#只能单方向显示，不具备检测能力。

由此可见，在磁化范围内，如果只进行两次垂直磁化后，那么四周边缘各有约25mm范围内的试片仅能单方向显示或者显示无法有效分辨，即有效磁化范围仅为图5所示部分，存在漏检风险；所以，传统的垂直两次磁化方法不能保证整个磁化区域各个走向的缺陷完整显示。

图5 垂直两次磁化有效范围

由以上试验可见，150mm×150mm矩形框磁化检测，需要进行4次磁化才可满足要求，如图6所示。

图6 标准磁化方法

来源：节选自《无损检测》2015年第37卷第2期，版权归原作者所有，如有侵权请联系我们及时处理。