磁(ci)化(hua)是進(jin)行漏磁(ci)檢測的第一步。在不銹鋼(gang)管漏磁(ci)檢測中一般采用直流磁(ci)化(hua),磁(ci)化(hua)場的方向(xiang)和強度不隨時間變化(hua)。鋼(gang)管被磁(ci)化(hua)后(hou),香蕉視頻app下載蘋果版:不銹鋼管中阻隔磁(ci)(ci)力線的(de)缺陷將(jiang)產生(sheng)漏磁(ci)(ci)場(chang)。漏磁(ci)(ci)場(chang)的(de)大小與(yu)鋼(gang)管的(de)磁(ci)(ci)化(hua)狀(zhuang)態(tai)呈非線性(xing)相關,同時與(yu)缺陷的(de)形態(tai)對應。磁(ci)(ci)化(hua)狀(zhuang)態(tai)主要指磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)的(de)方向與(yu)強度等。由于(yu)磁(ci)(ci)場(chang)的(de)矢(shi)量(liang)特性(xing),在(zai)不銹鋼管(guan)的(de)磁(ci)化(hua)(hua)方法(fa)和(he)磁(ci)化(hua)(hua)器的(de)設計(ji)中,特別需要關注的(de)是磁(ci)化(hua)(hua)場的(de)相(xiang)對方向,包括磁(ci)化(hua)(hua)場與(yu)鋼管(guan)軸(zhou)線的(de)夾角、磁(ci)化(hua)(hua)場與(yu)鋼管(guan)表面法(fa)向的(de)夾角、磁(ci)化(hua)(hua)場與(yu)裂紋(wen)走向的(de)夾角等。此外,不銹鋼管(guan)經(jing)漏(lou)磁(ci)檢測后(hou)需要進行退磁(ci)處(chu)理(li),消(xiao)除(chu)剩磁(ci)對后(hou)續(xu)加工、運輸和使用的影響。
如圖2-1所示,將(jiang)一個對外界(jie)完全沒(mei)有磁(ci)(ci)(ci)性的(de)(de)鋼(gang)鐵試件放在磁(ci)(ci)(ci)場(chang)中(zhong),它將(jiang)受(shou)到磁(ci)(ci)(ci)化(hua)。如果磁(ci)(ci)(ci)場(chang)強(qiang)(qiang)度H從0開始逐漸增加,則試件中(zhong)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應強(qiang)(qiang)度B也將(jiang)逐漸增加至飽和。這種反映磁(ci)(ci)(ci)材料(liao)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應強(qiang)(qiang)度B與磁(ci)(ci)(ci)場(chang)強(qiang)(qiang)度H變化(hua)規(gui)律的(de)(de)曲(qu)線(xian)B=f(H),稱為材料(liao)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)曲(qu)線(xian)。
從圖2-1中可以(yi)(yi)看(kan)出,當把鐵磁(ci)(ci)材料(liao)置于外加(jia)(jia)磁(ci)(ci)場(chang)中時,其磁(ci)(ci)感應強度(du)B將明(ming)顯地(di)增大(da)(da)(da),產生比原來磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)大(da)(da)(da)得多(duo)(10~105倍)的磁(ci)(ci)場(chang)。B與H之間存在(zai)著(zhu)非(fei)線(xian)性關系。當H逐(zhu)漸增大(da)(da)(da)時,B也增加(jia)(jia),但上(shang)(shang)升(sheng)緩慢,說(shuo)明(ming)此時磁(ci)(ci)疇(chou)剛開始(shi)中擴張(zhang),磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)緩慢,磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)很(hen)不(bu)充分。當H繼續(xu)增大(da)(da)(da)時,B急驟增加(jia)(jia),幾乎呈直線(xian)上(shang)(shang)升(sheng),此時磁(ci)(ci)疇(chou)疇(chou)壁位移加(jia)(jia)速,B值上(shang)(shang)升(sheng)很(hen)快,材料(liao)得到(dao)急劇(ju)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)此階段(duan),B值的上(shang)(shang)升(sheng)不(bu)是(shi)平滑的,而是(shi)階梯跳躍(yue)式的,并產生稱之為“巴克豪森效應”的現象。當H進一步增大(da)(da)(da)時,B的增加(jia)(jia)又(you)變得緩慢,產生了(le)一個轉(zhuan)折,這時磁(ci)(ci)疇(chou)疇(chou)壁擴張(zhang)已(yi)(yi)近尾聲,代之以(yi)(yi)磁(ci)(ci)疇(chou)磁(ci)(ci)矩的轉(zhuan)動為主。之后(hou),H值即(ji)使再增加(jia)(jia),B卻幾乎不(bu)再增加(jia)(jia),此時磁(ci)(ci)疇(chou)平行(xing)排列的過(guo)程已(yi)(yi)基本結束,鐵磁(ci)(ci)質的磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程基本結束,材料(liao)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)已(yi)(yi)經(jing)達到(dao)飽和。因(yin)此,鐵磁(ci)(ci)材料(liao)的磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)曲線(xian)是(shi)非(fei)線(xian)性的。
從圖2-1中還(huan)可(ke)以看(kan)出,對于真空中的(de)磁(ci)(ci)感應強度(du),因磁(ci)(ci)導(dao)率為定(ding)值,真空0r的(de)磁(ci)(ci)化(hua)曲線(xian)為一(yi)斜率恒(heng)定(ding)的(de)直線(xian)。而對于鐵磁(ci)(ci)材料(liao)磁(ci)(ci)化(hua)曲線(xian)的(de)斜率,在(zai)不(bu)同的(de)磁(ci)(ci)化(hua)階段是變(bian)化(hua)的(de)。當H開(kai)始增加(jia)(jia)時,超初HFe值增加(jia)(jia),但(dan)到(dao)最大值后就下降(jiang)。下降(jiang)到(dao)一(yi)定(ding)程度(du)時,μFe值變(bian)化(hua)趨緩(huan)。
不銹鋼管作為一種典型的鐵磁性材料,進行漏磁檢測的前提是對鋼管進行有效的磁化。根據圖2-1可知,當外激勵磁場強度太小時,鋼管磁感應強度太低,則缺陷不能激發出足夠強度的漏磁場;隨著激勵磁場強度的不斷增加,磁感應強度急劇增加,缺陷漏磁場強度不斷增加;當鋼管被磁化至飽和狀態時,缺陷漏磁場強度將基本保持不變。此時,如果繼續不斷增加外激勵磁場的強度,由于會形成背景磁場的壓縮效應,缺陷漏磁場強度將出現減小的情況,而此時噪聲則不斷增加,從而造成缺陷信噪比降低。因此,將鋼管磁化至飽和狀態是獲得高靈敏度和高信噪比的最佳檢測條件,過弱或過強的外激勵磁場都會影響檢測效果。
此外,對不(bu)銹鋼管進行局部磁化時,存在有效均勻磁化區域。有效均勻磁化區域的含義是指被檢測區域的鋼管必須磁化均勻,也即相同形態的缺陷在該區域內的任何位置都產生相同的漏磁場強度。因此,在設計磁化器時,需要同時滿足對鋼管進行飽和磁化與均勻磁化的要求。