
按磁粉探傷的基本原理 (鐵磁性材料工件的幾 何形狀不連續(xù)及材質(zhì)的不均勻迫使工件內(nèi)部分磁化場逸出,吸附近旁磁粉、形成顯而易見的磁痕),縱向磁化可探出周(橫)向缺陷 ,周向磁化則能發(fā)現(xiàn)縱向缺陷,因為垂直于磁化場的斷續(xù)性缺陷最易引起漏磁場,而平行于磁化場的缺陷則不能。
但實際上還存在與此一般規(guī)律背道而馳的反常現(xiàn)象,如縱向磁化時方鋼的側(cè)棱吸附磁粉 ,周向磁化時圓軸的底棱上堆積磁粉,有時縱向磁化可發(fā)現(xiàn)縱向裂縫,周向磁化也能探出周向裂紋。
為什么會產(chǎn)生上述反常現(xiàn)象,作者早已闡明了前兩種反常現(xiàn)象的成因,現(xiàn)再來尋找后兩種疑難的答案。
1. 理論基礎
方鋼縱向磁化穩(wěn)定狀態(tài)下激勵出的磁荷將均勻分布于方鋼的各條棱線上,式中2l,2w,h---長方體的長、寬和高 ,m Xm---材料的磁化率,為一無量綱純數(shù) μ0---真空磁導率
H0---磁化場強度,A/mC---與磁化場強、方鋼尺寸及場點位置有關的函數(shù),在最粗略的近似中可看作常數(shù)
平行六面體和三角形棱柱縱向磁化后磁荷將均勻分布于各條棱線上,且滿足下式
式中σmα---底棱上與磁化場呈α角的磁荷線密度,Wb/m
2. 縱向磁化時橫向溝槽上的磁荷分布
假設將帶橫向溝槽的方鋼分割成三部分,后者在H0磁化時各棱上激勵出的磁荷。
顯然,由于同一棱線分處兩部分時其上的磁荷極性相反,所以實際上沿該棱線并沒有凈磁荷。
3. 縱向磁化時縱向溝槽上的磁荷分布
由磁偶極子鏈的橫向排斥特性和磁荷體系 的磁性自由能低原則可以證明,正、負磁荷只可能在與磁化場平行的工件凸棱線上分段聚集,而不會在相應的凹棱線上出現(xiàn)。
所以工件上的縱向溝槽,不論是貫通的還是封閉的,當縱向磁化處于穩(wěn)定狀態(tài)時它們的頂棱(與磁化場平行的凸棱) 有時會聚集磁荷,而其底棱(凹棱)則沒有磁荷。
4.縱向磁化時縱向溝槽上的反常磁痕
在縱向磁化的穩(wěn)定狀態(tài)中,工件表面縱向溝槽的頂棱 (凸棱) 線上有時會保留著被激勵出來的正、負線磁荷 ,它們必定能吸附磁粉顆粒,形成縱向溝槽上的反常磁痕。
5.周向磁化時周向溝槽上的反常磁痕
根據(jù)上述分析,周向磁化時,工件表面周(橫)向溝槽的頂棱(凸棱)線上有時也會聚集著均勻分布的正、負磁荷,它們自然能吸附磁粉顆粒 ,形成周(橫)向溝槽的反常磁痕。
6. 結(jié)論
由于磁荷的穩(wěn)定空間分布必使其相互作用能量取低值,故在滿足一定條件時與磁化場平行的開口裂縫凸棱線上會出現(xiàn)均勻分布的正、負線磁荷,它們吸附磁粉顆粒,形成反常磁痕。
因而縱向磁化,有時也能發(fā)現(xiàn)縱向裂紋,周向磁化亦可能探出周(橫)向缺陷。
這種反常現(xiàn)象其實并未違反磁粉探傷基本原理,而是起初尚未認識其產(chǎn)生原因罷了。