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汽车零部件刹车盘涡流探伤与磁粉探伤对比
发布时间:2018-10-25 16:08:01 点击次数:956

1、简介


涡流检测(ET)的英文名称是:Eddy Current Testing

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 涡流检测


工业上无损检测的方法之一。给一个线圈通入交流电,在一定条件下通过的电流是不变的。如果把线圈靠近被测工件,像船在水中那样,工件内会感应出涡流,受涡流影响,线圈电流会发生变化。由于涡流的大小随工件内有没有缺陷而不同,所以线圈电流变化的大小能反映有无缺陷。


2、原理

将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测的金属管外(见图)。这时线圈内及其附近将产生交变磁场,使试件中产生呈旋涡状的感应交变电流,称为涡流。涡流的分布和大小,除与线圈的形状和尺寸、交流电流的大小和频率等有关外,还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而,在保持其他因素相对不变的条件下,用一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化,可推知试件中涡流的大小和相位变化,进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺寸等)的变化或缺陷存在等信息。但由于涡流是交变电流,具有集肤效应,所检测到的信息仅能反映试件表面或近表面处的情况。


3、应用

按试件的形状和检测目的的不同,可采用不同形式的线圈,通常有穿过式、探头式和插入式线圈3种。穿过式线圈用来检测管材、棒材和线材,它的内径略大于被检物件,使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过,可发现裂纹、夹杂、凹坑等缺陷。探头式线圈适用于对试件进行局部探测。应用时线圈置于金属板、管或其他零件上,可检查飞机起落撑杆内筒上和涡轮发动机叶片上的疲劳裂纹等。插入式线圈也称内部探头,放在管子或零件的孔内用来作内壁检测,可用于检查各种管道内壁的腐蚀程度等。为了提高检测灵敏度,探头式和插入式线圈大多装有磁芯。涡流法主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以及大批量零件如轴承钢球、汽门等的探伤(这时除涡流仪器外尚须配备自动装卸和传送的机械装置)、材质分选和硬度测量,也可用来测量镀层和涂膜的厚度。


4、优缺点

涡流检测时线圈不需与被测物直接接触,可进行高速检测,易于实现自动化,而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷,3 MM以内。


5、特点

1、对于金属管、棒、线材和零部件的检测,不需要接触,也无需要耦合介质。所以检测速度高,易于实现自动化检测,特别适合在线普检。

2、对于表面缺陷的探测灵敏度很高,且在一定范围内具有良好的线性指示,可对大小不同缺陷进行评价,所以可以用作质量管理与控制。

3、影响涡流的因素很多,如裂纹、材质、尺寸、形状及电导率和磁导率等。采用特定脾电路进行处理,可筛选出某一因素而抑制其他因素,由此有可能对上述某单独影响因素进行有效的检测。

4、由于检查时不需接触工件又不用耦合介质,所以可进行高温下的检测。由于探头可伸入到远处作业,所以可对工件的狭窄区域及深孔壁(包括管壁)等进行检测。

5、由于采用电信号显示,所以可存储、再现及进行数据比较和处理。

6、涡流探伤的对象必须是导电材料,且由于电磁感应的原因,只适用于检测金属表面缺陷,不适用检测金属材料深层的内部缺陷。

7、金属表面感应的涡流的渗透深度随频率而异,激励频率高时金属表面涡流密度大,随着激励频率的降低,涡流渗透深度增加,但表面涡流密度下降,所以探伤深度与表面伤检测灵敏度是相互矛盾的,很难两全。当对一种材料进行涡流探伤时,须要根据材质、表面状态、检测标准作综合考虑,然后再确定无损检测方案与技术参数。

8、采用穿过式线圈进行涡流探伤时,线圈覆盖的是管、棒或线材上一段长度的圆周,获得的信息是整个圆环上影响因素的累积结果,对缺陷所处圆周上的具体位置无法判定。

9、旋转探头式涡流探伤方法可准确探出缺陷位置,灵敏度和分辨率也很高。


磁粉探伤


1、磁粉探伤原理:

铁磁性材料工件被磁化后,由于不连续性的存在,使工件表面的磁力线发生局部畸变 而产生漏磁场,吸附施加在工件表面的磁粉,在合适的光照下形成目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。 磁粉检测定义 磁粉检测(Magnetic Particle Testing,缩写符号为MT),又称磁粉检验或磁粉探伤,属于无损检测五大常规方法之一。


2、特点

磁粉检测只能用于检测铁磁性材料表面的缺陷,由于不连续的磁痕堆集于被检测表面上,所以能直观地显示出不连续的形状、位置和尺寸,并可大致确定其性质。


3、方法

磁粉检测是以磁粉做显示介质对缺陷进行观察的方法。根据磁化时施加的磁粉介质种类,检测方法分为湿法和干法;按照工件上施加磁粉的时间,检验方法分为连续法和剩磁法。

    1. 湿法和干法

磁粉悬浮在油、水或其他液体介质中使用称为湿法,它是在检测过程中,将磁悬液均匀分布在工件表面上,利用载液的流动和漏磁场对磁粉的吸引,显示出缺陷的形状和大小。湿法检测中,由于磁悬液的分散作用及悬浮性能,可采用的磁粉颗粒较小。因此,它具有较高的检测灵敏度。特别适用于检测表面微小缺陷,例如疲劳裂纹、磨削裂纹等。湿法经常与固定式设备配合使用,也与移动和便携式设备并用。用于湿法的磁悬液可以循环使用。

干法有称干粉法,在一些特殊场合下,不能采用湿法进行检测时,而采用特制的干磁粉按程序直接施加在磁化的工件上,工件的缺陷处即显示出磁痕。干法检测多用于大型铸,锻件毛坯及大型结构件、焊接件的局部区域检查,通常与便携式设备配合使用。

    2. 连续法和剩磁法

        (1)连续法 连续法又称附件磁场法或现磁法,是在外加磁场作用下,将磁粉或磁悬液施加到工件上进行磁粉探伤。对工件的观察和评价可在外磁场作用下进行,也可在中断磁场后进行。

        (2)剩磁法 剩磁法是先将工件进行磁化,然后在工件上浇浸悬液,待磁粉聚集后在进行观察。这是利用材料剩余磁性进行检测的方法,故称为剩磁法。


4、磁粉探伤

用磁粉显示的称为磁粉探伤,因它显示直观、操作简单、人们乐于使用,故它是最常用的方法之一。


5、适用范围

1. 适用于检测铁磁性材料表面,例如:表面的裂纹和目视难以看出的其他缺陷。 不适合检测埋藏较深的内部缺陷。

2. 适用于检测铁镍基铁磁性材料,例如:马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料,不适用于检测非磁性材料,例如:奥氏体不锈钢材料。

3. 适用于检测未加工的原材料(如钢坯)和加工的半成品、成品件及在役与使用过的工件。

4. 适用于检测管材棒材板材形材和锻钢件铸钢件及焊接件。

5. 适用于检测工件表面和延伸方向与磁力线方向尽量垂直的缺陷,但不适用于检测延伸方向与磁力线方向夹角小于20度的缺陷。

7. 适用于检测工件表面较小的缺陷,不适合检测浅而宽的缺陷。


6、优缺点

优点:无损,操作简单方便,检测成本低,对铁磁性材料表面缺陷检测灵敏度高。

缺点:对被检测件的表面光滑度要求高,对检测人员的技术和经验要求高,检测范围小检测速度慢。


涡流磁粉探伤对比一览表


项目 \ 方法

磁粉探伤(MT)

涡流探伤(ET)

方法原理

磁力作用

电磁感应作用

能检测出的缺陷及灵敏度

表面

灵敏度高

表面和近表面缺陷

灵敏度高

缺陷部位的表现形式

漏磁场吸附磁粉形成磁痕

检测线圈输出电压和相位发生变化

显示信息的器材

磁粉需要耦合剂

记录仪、电脑显示不需要耦合剂

适用的材质

铁磁性材料

导电材料

主要检测对象及应用

锻钢件、锻钢材、压延件、管材、棒材、型材、焊接件、机加工件及使用过的上述工件   欧美国家一般不用

管材、棒材、线材、和汽车零部件探伤 欧美国家已普遍使用

主要检测缺陷

裂纹、发纹、白点、折叠、夹杂物、冷隔

裂纹、夹杂物、气孔、气泡、脱层,材质不均匀漏水漏气等

缺陷性质判断

能大致确定

能大致确定

检测速度

很慢

很快

污染

较重

无污染