磁(ci)化是進行漏(lou)磁(ci)檢測(ce)的(de)第一(yi)步。在不銹鋼管漏(lou)磁(ci)檢測(ce)中一(yi)般采用直流磁(ci)化,磁(ci)化場的(de)方向和強(qiang)度(du)不隨時間變化。鋼管被磁(ci)化后,在線亞洲日產一區二區:不銹鋼管中(zhong)阻隔磁(ci)力線的(de)(de)(de)缺陷將(jiang)產生漏(lou)磁(ci)場。漏(lou)磁(ci)場的(de)(de)(de)大(da)小與鋼管的(de)(de)(de)磁(ci)化(hua)(hua)狀(zhuang)態呈非(fei)線性(xing)相關,同(tong)時與缺陷的(de)(de)(de)形態對應。磁(ci)化(hua)(hua)狀(zhuang)態主要(yao)指磁(ci)化(hua)(hua)場的(de)(de)(de)方(fang)向與強度等。由(you)于(yu)磁(ci)場的(de)(de)(de)矢量特性(xing),在不銹鋼(gang)(gang)管的(de)(de)磁(ci)化(hua)(hua)方法和磁(ci)化(hua)(hua)器的(de)(de)設(she)計中(zhong),特(te)別需要關(guan)注(zhu)的(de)(de)是磁(ci)化(hua)(hua)場的(de)(de)相對方向(xiang),包括磁(ci)化(hua)(hua)場與(yu)鋼(gang)(gang)管軸線(xian)的(de)(de)夾角、磁(ci)化(hua)(hua)場與(yu)鋼(gang)(gang)管表(biao)面法向(xiang)的(de)(de)夾角、磁(ci)化(hua)(hua)場與(yu)裂紋走向(xiang)的(de)(de)夾角等。此外,不銹鋼管(guan)經漏磁檢測后(hou)需要進行退磁處理,消(xiao)除剩磁對后(hou)續加工、運(yun)輸和使用的影(ying)響。
如圖2-1所(suo)示,將(jiang)一個對外界完全沒有磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)的(de)(de)(de)(de)鋼鐵試(shi)件放(fang)在(zai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)中,它(ta)將(jiang)受(shou)到磁(ci)(ci)(ci)(ci)化。如果(guo)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)強(qiang)(qiang)度(du)(du)H從0開始逐漸(jian)增加,則試(shi)件中的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)(du)B也將(jiang)逐漸(jian)增加至飽(bao)和(he)。這種反映磁(ci)(ci)(ci)(ci)材(cai)(cai)料磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)(du)B與磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)強(qiang)(qiang)度(du)(du)H變化規(gui)律的(de)(de)(de)(de)曲(qu)線B=f(H),稱(cheng)為(wei)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化曲(qu)線。
從圖2-1中(zhong)可以看(kan)出,當(dang)(dang)把鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)材(cai)料(liao)置(zhi)于外加(jia)(jia)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)中(zhong)時(shi)(shi),其磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感應強度B將明(ming)顯地增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da),產生(sheng)比原(yuan)來磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)大(da)(da)得多(10~105倍(bei))的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)。B與H之間存在著非線性關系(xi)。當(dang)(dang)H逐漸增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)時(shi)(shi),B也增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia),但上(shang)升(sheng)緩(huan)慢(man),說明(ming)此(ci)(ci)時(shi)(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)疇(chou)(chou)剛(gang)開始中(zhong)擴張,磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)緩(huan)慢(man),磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)很不(bu)(bu)充分。當(dang)(dang)H繼續增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)時(shi)(shi),B急驟增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia),幾乎呈直線上(shang)升(sheng),此(ci)(ci)時(shi)(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)疇(chou)(chou)疇(chou)(chou)壁位移(yi)加(jia)(jia)速,B值上(shang)升(sheng)很快,材(cai)料(liao)得到(dao)急劇磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)。在此(ci)(ci)階段,B值的(de)(de)上(shang)升(sheng)不(bu)(bu)是(shi)(shi)平滑的(de)(de),而是(shi)(shi)階梯(ti)跳(tiao)躍式的(de)(de),并產生(sheng)稱之為“巴(ba)克豪森(sen)效應”的(de)(de)現象。當(dang)(dang)H進(jin)一步(bu)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)時(shi)(shi),B的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)又變得緩(huan)慢(man),產生(sheng)了一個(ge)轉折,這時(shi)(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)疇(chou)(chou)疇(chou)(chou)壁擴張已近尾(wei)聲,代之以磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)疇(chou)(chou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)矩的(de)(de)轉動(dong)為主。之后(hou),H值即使再增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia),B卻幾乎不(bu)(bu)再增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia),此(ci)(ci)時(shi)(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)疇(chou)(chou)平行排列(lie)的(de)(de)過程已基(ji)本(ben)結束,鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)質的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)過程基(ji)本(ben)結束,材(cai)料(liao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)已經(jing)達到(dao)飽和(he)。因此(ci)(ci),鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)材(cai)料(liao)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)曲線是(shi)(shi)非線性的(de)(de)。
從圖2-1中(zhong)(zhong)還可以看出(chu),對(dui)于真空(kong)中(zhong)(zhong)的(de)磁(ci)感應(ying)強度(du),因磁(ci)導率為定值(zhi),真空(kong)0r的(de)磁(ci)化(hua)曲線(xian)為一(yi)斜率恒定的(de)直線(xian)。而對(dui)于鐵磁(ci)材料(liao)磁(ci)化(hua)曲線(xian)的(de)斜率,在不同的(de)磁(ci)化(hua)階(jie)段是變化(hua)的(de)。當H開始(shi)增(zeng)加(jia)時(shi),超初HFe值(zhi)增(zeng)加(jia),但(dan)到(dao)(dao)最(zui)大值(zhi)后就下降。下降到(dao)(dao)一(yi)定程度(du)時(shi),μFe值(zhi)變化(hua)趨緩。
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。