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以管材、棒材為樣例工件分析探傷機直接通電法

作者:探傷機 發表時間:2013/5/1 9:37:15

磁粉探傷機直接通電法在工件內的磁場分布與工件的形狀有關,這里以管材、棒材為典型工件進行分析。一半徑為R的長圓柱導體(棒材),其磁導率為μ宏旭探傷機制造有限公司技術科采用CEW-2000型交直流磁粉探傷機(以下簡稱探傷機)進行磁化檢測試驗。

探傷機通一直流電I時,該電流產生的磁場的磁力線是以工件軸線為圓心、垂直于工件軸心面內的一簇簇同心圓。利用安培環路定理

H?dι=I

可求得導體內外的磁場強度H為

H=

Ir

(r≤R)

2πr

                                       

H=

I

(r>R)

2πr

                                       

式中,r表示研究空間內任意點至軸線的距離。

磁感應強度B可表達為:

B=

μIr

(r≤R)

2πR2

                                       

B=

μ0I

(r>R)

2πr

                                       

式中μ0為真空磁導率。www.gjls.com.cn

1 - 1是鋼棒內外磁場、磁感應強度沿直徑方向的分布圖。

磁粉探傷機
1-1通電圓棒的磁場分布

1一直流;2—交流

由圖可見,在鋼棒中心,HB都為零,隨r的增大,HB呈線性增大,在工件表面(鋼材側)達到最大。由于磁感應強度B在分界面處切向分量不連續,所以r=R處空氣一側,B突然下降了μr,H不存在這一突變。當r>R時,HBr的增大呈反比例減小。

探傷機鋼棒通交流電磁化時,由于趨膚效應,電流密度表層大,隨著深鋼棒內部衰減顯著,所以磁場H和磁感應強度B在工件內部不是線性變化,而是如圖中曲線2所示,進入工件后,兩者都迅速衰減。

探傷機對于管件進行直接通電,其磁場的方向與棒材一致,但在磁場分布上,兩者是有差別的。設管內、外半徑分別為R1R2,磁導率為μ直流電磁化,由安培環路定理得

      H=0    (rR1)

H=

I(r2-R21)

(R1≤r≤R2)

2πR2

                                       

H=

I

(r>R2)

2π

                                       

由表達式可見,鋼管在直接通電時,鋼管內壁磁場為零,若內表面有缺陷將難以檢出。

磁粉探傷機采用直接通電法磁化工件,應注意工件與電極之間接觸良好,有較大的導電接觸面,否則,容易局部燒傷工件,尤其是薄壁管一類的工件。

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