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1、第五单元 磁力探伤,综合知识模块二 焊缝磁化过程,综合知识模块二 焊缝磁化过程,【重点】磁化【难点】磁化方法的选择【授课方式】讲授【教学内容】能力知识点1 磁化方法,能力知识点1 磁化方法,在磁力探伤中，通过外加磁场使工件磁化的过程称为工件磁化。由于其磁化方式不同，工件磁化则有不同的方法，如：（1）按采用磁化电流不同，可分为直流电磁化法和交流电磁化法；（2）按通电方式不同，可分为直接通电磁化法和间接通电磁化法；（3）按工件磁化方向的不同，可分为周向磁化法、纵向磁化法、复合磁化法和旋转磁场磁化法。,能力知识点1 磁化方法 一、长棒或长管的磁化 二、环形工件的磁化 三、焊缝的磁化,一、长棒或长管的
2、磁化（一）纵向缺陷 对于长棒或长管的纵向缺陷，可选择直接通电磁化法，如图5-6所示。,能力知识点1 磁化方法（长棒或长管的磁化）,图5-6 直接通电磁化法1工件 2电流 3磁力线 4电极,直接通电磁化法由于对工件直接通以大电流，所以容易在电极处产生大量的热量使工件局部过热，导致工件材料的内部组织发生变化，影响材料性能或在过热的部位把工件表面烧伤，所以操作时应注意以下三点。（1）保证工件与电极之间接触良好。（2）在工件与电极之间垫衬以低熔点金属 材料（如铅）防止工件被烧伤。（3）通电时间不宜过长。,能力知识点1 磁化方法（长棒或长管的磁化）,由图5-3可见，工件磁化后所产生的磁力线是在工件轴向垂
3、直的平面内而沿着工件圆周表面分布，磁力线是相互平行的同心圆，获得了周向磁场。因此，直接通电磁化法也是一种周向磁化法，常用来检验与工件（或纵焊缝）轴线平行的缺陷。,能力知识点1 磁化方法（长棒或长管的磁化）,（二）横向缺陷 对于长棒或长管的横向缺陷，可选择交流线圈法。用交流线圈法对工件进行磁化后，所产生的磁力线与工件的轴线平行，常用来检验与工件或焊缝轴线垂直的缺陷。磁化方法如图5-7所示，,图5-7 交流线圈磁化法,能力知识点1 磁化方法（长棒或长管的磁化）,线圈法的磁力线沿工件轴线分布，可检验工件横向缺陷，在操作时应注意以下几点：（1）工件磁化时应将工件放进靠近其内壁的地点；（2）对较长的（大
4、于两倍线圈长度）工件应进行分段磁化。（3）不宜将短小的工件用大尺寸的线圈进行磁化。（4）用直流电磁化的线圈与用交流电磁化的是不同的，直流线圈的匝数很多（几千匝），而通过的电流很小（几安培），如果用直流线圈通以交流电，由于它的电感太大而不能产生合式的磁化磁场；用交流电磁化的线圈只有几匝（一般只有匝），但却能通过很大的电流。所以在采用线圈磁化技术时，用安匝数来调节和控制的磁场强度，而不用电流大小来表示。,能力知识点1 磁化方法（长棒或长管的磁化）,（三）多方向缺陷 复合磁化法是纵向和周向磁化同时作用在工件上，使工件得到由两个互相垂直的磁力线作用而产生的合成磁场，以检查各种不同角度的缺陷。如图5-8
5、所示。这是一种采用直流电使磁轭产生纵向磁场，用交流电直接向工件通电产生周向磁场。,图5-8 复合磁化法,能力知识点1 磁化方法（长棒或长管的磁化）,复合磁化法探伤时，磁场复合情况如图5-9所示。只要对直流和交流电流强度进行适当调节，即可在工件的每点上，在不同的时间里，得到大小和方向都变化的磁场强度，从而能发现工件表面上任意方向上的缺陷。,图5-9 复合磁化中合成磁场的变化a)交直流磁化强度 b)复合磁场的变化,能力知识点1 磁化方法（长棒或长管的磁化）,在采用直流、交流先后充磁的复合磁化时，必须先进行直流纵向磁化，然后进行交流周向磁化，这样可以充分发挥两种磁化的优点，获得比较好的效果。如果先进
6、行交流周向磁化，则在纵向缺陷处的磁痕，却很容易被随后用直流电进行的纵向磁化时产生的纵向直流磁场的单向吸引所消除。另一方面，先进行直流磁化，后进行交流磁化，对直流纵向剩磁的消除有利，使工件磁化后的退磁操作变得容易。,能力知识点1 磁化方法（长棒或长管的磁化）,二、环形工件的磁化（一）纵向缺陷 对于环形工件的纵向缺陷，可采用中心导体法，如图5-10所示。它具有效率高、速度快、不损伤工件等优点。另外，中心导体法还可以用于空心工件的磁化，如图5-11所示。,能力知识点1 磁化方法（环形工件的磁化）,图5-10 环形工件的中心导体法 1工件2电流3磁力线4电极5-心杆,图5-11 空心工件的中心导体法,
7、（二）横向缺陷 对于体积较大的环形工件的横向缺陷，可采用线圈磁化法，如图5-12所示。即用电缆绕在铁心上产生纵向磁化。,图5-12 环形工件的纵向磁化,能力知识点1 磁化方法（环形工件的磁化）,三、焊缝的磁化（一）纵向缺陷 对于焊缝的纵向缺陷，可采用触头法和磁轭法。触头法是一种局部磁化法，如图5-13所示。,能力知识点1 磁化方法（焊缝的磁化）,图5-13 磁锥磁化法,触头法常用于检验压力容器等焊缝的纵向缺陷，在操作时应注意以下几点：（1）触头与工件表面相垂直，防止磁场干扰。（2）两触头间距在150mm200mm之间，探伤效果最好，一般间距不小于75mm。（3）触头与工件的接触点应在焊缝两侧各
8、取一个点。（4）在触头与工件之间应垫铅衬或铜丝编织网，保证良好的电接触防止工件表面烧伤。（5）磁锥在接触或离开工件表面时，先切断磁化电流，防止产生电火花。,能力知识点1 磁化方法（焊缝的磁化）,磁轭磁化法的磁轭就是绕有线圈的形铁心，如图5-14所示。当线圈通电后，处在磁轭两极之间工件的局部区域产生磁场，检测焊缝中的纵向缺陷。,图5-14 磁轭磁化法,能力知识点1 磁化方法（焊缝的磁化）,（二）横向缺陷 对于焊缝的横向缺陷，可采用旋转磁化法。由于所形成的复合磁场的方向是以一个圆形或椭圆形的轨迹随时间变化而改变，且磁场强度保持不变，所以称为旋转磁场。它可以检测工件各种任意方向分布的缺陷。,能力知识
9、点1 磁化方法（焊缝的磁化）,典型的旋转磁场磁化如图5-15所示。,图5-15 旋转磁化法a）交叉磁轭的结构 b）旋转磁场的方向变化,能力知识点1 磁化方法（焊缝的磁化）,（三）表面缺陷 对于焊缝表面缺陷的探伤，适合采用交流电磁化法。交流电磁化时，采用低电压大电流交流电源。由于充磁电流采用频率可变的交流电，所以供电比较方便，而且磁化电流的调整也较容易。另外，发现表面缺陷的灵敏度比直流电磁化法要高，而且退磁也比较容易，应用比较普遍。,能力知识点1 磁化方法（焊缝的磁化）,（四）近表面缺陷 对于焊缝近表面缺陷的检测，适合采用直流电磁化法。直流电磁化时，采用低电压大电流的直流电源，使工件产生方向恒定
10、的电磁场。由于这种磁化方式所获得的磁力线能穿透工件表面一定深度，故能发现近表面区较深的缺陷，故其伤效果比较好，但退磁困难。,能力知识点1 磁化方法（焊缝的磁化）,本课小结,1.对各类工件进行磁粉探伤时，应选择合适的磁化方法对工件进行磁化。2.选择磁化方法时，主要考虑缺陷的方向、埋藏深度及工件的形状、尺寸等因素。,（一）填空1.在磁力探伤中，通过_使工件磁化的过程称为工件磁化。按工件磁化方向的不同，可分为_、_、_和_。2.磁粉探伤采用的磁化电流中最常用的磁化电流是_、_、_ 三种。3.线圈法磁化时，其磁化规范用_和_ 的乘积，即_ 来表示。（二）简答1.直接通电磁化法和触头法产生打火烧伤的原因和预防措施有哪些？2.什么是纵向磁化？包括哪几种磁化方法？,课后作业,
