磁化电流

磁化强度

磁化电流，磁介质的磁化，可用磁化强度来表示，也可用磁化电流来表示。磁化电流与电介质极化时在电介质上产生的极化电荷相当。极化电荷产生附加电场，磁化电流产生附加磁场。

直流电磁化

当工件通以直流电磁化时，由于电流值不随时间变化，是个恒定值，且电流密度处处相同。图1表示直流电磁化机理，图1中B-H曲线是工件的初始磁化曲线，当直流电I=I0时，工件近表面处对应的磁场强度是H0。若采用连续法磁化，工件近表面处的磁感应强度为B0。若采用剩磁法磁化，则工件近表面处的剩余磁感应强度为Br。

直流磁化的优点是比其它电流磁化磁场渗入深度都大。对于铸钢件皮下气孔，采用直流电磁化，并用干法检验，探测深度可达。同时，直流磁化后的工件退磁困难，要想彻底地退磁，需使用超低频退磁设备。

直流电的平均值，也是峰值和有效值。

交流电磁化

交流电的峰值、有效值

交流电是大小和方向均随时间作周期性变化的电流，而正弦交流电是随时间作正弦或余弦变化的交流电，其数学表达式为

(1)

式中：

——交流电的瞬时值；

——峰值；

——角频率；

——初相

一直流电与交流电分别通过相同的电阻，如果在交流电的一周内，两者所产生的热量相等，则将此直流电的大小定义为该交流电的有效值，用表示，有

(2)

式中，T——交流电的周期

可见有效值是交流电瞬时值平方的平均值的开平方，所以有效值又叫均方根值，将式（2）代入式（1），得

交流电的磁化特性

交流电磁化工件时，由于电流的大小和方向随时间都在变化，因此，工件中的磁性是沿磁滞回线变化（如图2所示）。设交流电的峰值为，其对应磁滞回线顶点的磁场强度和磁感应强度分别为和。

当采用连续法检验时，工件表面的磁感应强度为，若采用剩磁法检验时，工件表面的剩磁在之间变化，具体值由磁化电流的断电相位决定。由图2可以看出，如交流电在正弦周期的（π/2~π）或（3π/2~2π）之间断电，工件上的剩磁为，如断电发生在正弦周期的（π~3π/2）或（2π~5π/2）之间，则工件中的剩磁减少，若在点b断电，工件中的剩磁，若在点断电a，工件中的剩磁。

可见，用交流电磁化并采用剩磁法检验时，工件中的剩磁存在不稳定的现象，这样就有可能造成漏检，为了克服剩磁的不稳定性，可在交流磁探机中配上断电相位控制器。由于交流电的方向不断地变化，它所产生的磁场方向也不断地沿一直线方向来回变化，这种变化能够搅动磁粉，有助于磁粉的迁移，从而提高检查灵敏度。另外，采用交流电可以实现感应电流法磁化和复合磁化，因为两者都需要交变磁场。

整流电磁化

用单相半波整流电磁化具有直流的渗透性和交流电的脉动性，因此既能探测工件表面下较深的缺陷，又能搅动干磁粉，有利于磁粉的迁移。所以，它常与干法结合，用来检查表面下的缺陷。另外，单向半波整流电磁化，无论何时断电，剩磁都不会为零，试件上总有稳定的剩磁。

单相全波整流的磁化特性与半波整流相似，所不同的是直流分量比半波整流大一倍，而最低次谐波是二次谐波。

对于三相半波整流电，由于直流分量增大，谐波振幅减小，因此渗透深度增大，而脉动性减小。

三相整流电，特别是三相全波整流电基本上与直流电相似，具有渗透深度大、脉动性很少的特性。因此，最适宜用来检查铸钢件、球墨铸铁毛坯以及焊接构件，以便发现表层下的气孔或夹杂物。三相全波整流电具有退磁困难的缺点。

分类选择

为了正确简便的选择磁粉探伤的磁化电流，根据材料成分和组织状态所引起磁特性参数的变化规律，我们对几百幅磁特性曲线图进行了分析归纳和总结试验，将常用钢铁材料及探伤情况分为四类选取磁化电流。

第一类，磁性较软。

他们包括供货状态下含碳量低于0.4%的碳素钢，含碳量低于0.3%的低合金钢，以及退火状态下的高碳钢(组织为球状珠光体)。这类钢由于磁导率高，矫顽力低，剩磁也较小，适宜采用连续法进行探伤。探伤时选用磁化场强度值为1600～3200安/米，所用电流为工件直径的5～10倍，即可显示常见缺陷。

第二类，磁性中硬。

磁类材料为一般的淬火并进行300～400℃回火的碳素钢、中低合金钢、高合金钢的供货状态，半马氏体和马氏体的正火和正火加高温回火状态以及它们的拉冷状态。这类材料的磁性较前两类为硬，故连续法探伤时选用磁化场强度值为4800～6400安/米，周向磁化电流应为工件直径的15～20倍，这类钢磁能积一般都较大，可以采用剩磁法探伤。

第三类，磁性较硬。

包括合金钢淬火后回火温度低于300℃者以及工具钢热处理后硬度大于HRC55和马氏体不锈钢硬度大于HRC40的材料。这一类工件由于磁性较硬，磁化困难，需要较大的磁场，通常选取磁化场强度值为6400～8000安/米，周向磁化电流一般选取为工件直径的20～25倍。也可以进行剩磁法探伤。探伤后应特别注意退磁。

第四类，磁性中软。

他们包括供货或正火状态下含碳量大于0.4%的碳素钢及同种状态下的低合金钢，碳素工具钢及部分高合金钢(硬度值小于HRC23者)同时还包括此类钢在淬火后进行450°以上的回火者。这类钢磁导率较第一类低，矫顽力有所提高。通常采用连续法探伤。部分磁能积较大者亦可用剩磁探伤。连续法探伤时，选用3200～4800安/米，电流选取工件直径的10～15倍。以上磁化电流选择均标准规范。严格规范和放宽规范可各取上下一个级别。

纵向磁化磁场的选择可参阅周向磁化磁场选择进行，其磁化场不仅与前述因素有关，还与工件形状及磁化线圈诸因素有关。

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