1 概述 1
1.1 磁粉检测的历史和现状 1
1.2 漏磁场检测和磁粉检测 3
1.3 磁粉检测的应用 5
1.3.1 磁粉检测的适用范围 5
1.3.2 磁粉检测基本操作步骤 7
1.3.3 磁粉检测的优点及其局限性 7
1.4 与其他检测方法的比较 8
2 磁粉检测物理基础 10
2.1 磁学的基本概念 10
2.1.1 磁场 10
2.1.2 磁力线和磁感应线 10
2.1.3 磁场强度 11
2.1.4 磁感应强度 11
2.1.5 磁通量 12
2.1.6 磁导率 12
2.2 铁磁性材料 13
2.2.1 磁介质 13
2.2.2 磁畴 14
2.2.3 磁化曲线 15
2.2.4 磁滞回线 16
2.3 电流的磁场 17
2.3.1 磁粉探伤中使用的电流磁场 17
2.3.2 通电圆柱导体的磁场 18
2.3.3 通电钢管的磁场 22
2.3.4 钢管中心导体法磁化 23
2.3.5 通电线圈的磁场 23
2.3.6 环形件绕电缆的磁场 26
2.4 退磁场 27
2.4.1 退磁场的概念 27
2.4.2 影响退磁场大小的因素 27
2.5 磁路与磁感应线的折射 30
2.5.1 磁路 30
2.5.2 磁感应线的折射 30
2.6 漏磁场 31
2.6.1 漏磁场的形成 31
2.6.2 缺陷的漏磁场分布 32
2.6.3 影响漏磁场的因素 32
2.7 钢材磁性 35
2.7.1 钢材的分类 35
2.7.2 钢材的磁性 35
2.7.3 影响钢材磁性的主要因素 36
2.8 磁粉检测的光学基础 37
2.8.1 光度量术语及单位 37
2.8.2 发光 38
2.8.3 紫外线 38
2.8.4 人眼对光的响应 39
3 磁化电流、磁化方法和磁化规范 41
3.1 磁化电流 41
3.1.1 交流电 42
3.1.2 直流电 43
3.1.3 整流电 44
3.1.4 冲击电流 45
3.1.5 磁化电流的选用原则 46
3.2 磁化方法 46
3.2.1 磁化方法的分类 46
3.2.2 各种磁化方法的特点 47
3.3 磁化规范 61
3.3.1 国内磁化规范及其制定 61
3.3.2 各种方法的磁化规范 63
3.3.3 ISO9934标准关于磁化规范的要求 67
4 磁粉检测器材 70
4.1 磁粉 70
4.1.1 磁粉的分类 70
4.1.2 磁粉的性能及测试 71
4.2 载液 79
4.2.1 油性载液 79
4.2.2 水载液 80
4.3 磁悬液 81
4.3.1 磁悬液浓度 81
4.3.2 磁悬液浓度快速测定 82
4.3.3 磁悬液配制 83
4.4 反差增强剂 85
4.4.1 应用 85
4.4.2 配方、施加及清除 86
4.4.3 反差增强剂喷罐 86
4.4 标准试片与标准试块 87
4.4.1 标准试片 87
4.4.2 标准试块（B型、E型、自然裂纹、Ⅰ型、Ⅱ型） 92
4.4.3 自然缺陷试块和专用试块 95
4.4.4 提升力试块 95
5 磁粉检测设备 97
5.1 设备的分类 97
5.1.1 磁粉探伤机的命名方法 97
5.1.2 固定式磁粉探伤机 98
5.1.3 专用半自动化磁粉探伤机 100
5.1.4 移动式磁粉探伤机（图5-5） 101
5.1.5 便携（携带）式磁粉探伤设备（图5-6） 101
5.2 磁粉检测设备的主要组成 103
5.2.1 磁化电源 103
5.2.2 工件夹持装置 104
5.2.3 指示与控制装置 105
5.2.4 磁粉和磁悬液喷洒装置 106
5.2.5 照明装置 106
5.2.6 退磁装置 109
5.3 检测设备的安装、使用与维护 110
5.3.1 磁粉探伤机的选择与安装 110
5.3.2 磁粉探伤机的使用 111
5.3.3 磁粉探伤机的维护与保养 112
5.4 磁粉检测用测量仪器 113
5.4.1 特斯拉计（高斯计） 113
5.4.2 袖珍式磁强计 113
5.4.3 照度计 114
5.4.4 紫外辐射照度计 114
5.4.5 通电时间测量器 115
5.4.6 弱磁场测量仪 115
5.4.7 快速断电试验器 115
6 磁粉检测工艺 116
6.1 预处理 117
6.2 磁化、施加磁粉或磁悬液 118
6.2.1 连续法 119
6.2.2 剩磁法 119
6.2.3 湿法 120
6.2.4 干法 121
6.2.5 磁粉探伤—橡胶铸型法 122
6.2.6 磁橡胶法 122
6.3 磁痕观察、记录与缺陷评级 123
6.4 退磁 125
6.4.1 剩磁的产生与影响 125
6.4.2 退磁的原理 126
6.4.3 退磁方法和退磁设备 126
6.4.4 退磁注意事项 128
6.4.5 剩磁测量 129
6.5 后处理与合格工件的标记 129
6.5.1 后处理 129
6.5.2 合格工件的标记 129
6.6 超标缺陷磁痕显示的处理和复验 130
6.6.1 超标缺陷磁痕显示的处理 130
6.6.2 复验 130
6.7 检测记录和检测报告 130
6.8 影响磁粉检测灵敏度的主要因素 131
6.8.1 外加磁场强度 131
6.8.2 磁化方法 132
6.8.3 磁化电流类型 132
6.8.4 磁粉性能 132
6.8.5 磁悬液的类型和浓度 133
6.8.6 设备性能 135
6.8.7 工件材质、形状尺寸和表面状态 135
6.8.8 缺陷的方向、性质、形状和埋藏深度 137
6.8.9 工艺操作 137
6.8.10 检测人员素质 138
6.8.11 检测环境的条件 139
6.9 磁粉检测作业指导书的编制 140
7 磁粉检测应用 145
7.1 焊接件磁粉检测 145
7.1.1 焊接件检测的内容与范围 145
7.1.2 检测方法选择 146
7.1.3 焊接件检测实例 147
7.2 锻钢件磁粉检测 151
7.2.1 锻钢件探伤的特点 151
7.2.2 锻钢件探伤方法选择 152
7.2.3 锻钢件检测实例 152
7.3 铸钢件磁粉检测 156
7.3.1 铸钢件探伤的特点 156
7.3.2 铸钢件检测实例 157
7.4 在役与维修件磁粉检测 158
7.4.1 在役与维修件磁粉检测的特点 158
7.4.3 在役与维修件检测实例 159
7.5 特殊工件的磁粉检测 161
7.5.1 弹簧的磁粉检测 161
7.5.2 带覆盖层工件 162
7.5.3 需要检查内腔的工件 163
7.5.4 过渡级钢和超高强度钢在磁粉检测中遇到的问题 164
7.5.5 板弯型材磁粉检测 165
7.5.6 带螺纹或键槽的工件 165
7.5.7 异形工件磁粉检测 166
8 磁痕的观察与分析 167
8.1 磁痕分析的意义 167
8.1.1 缺陷 167
8.1.2 磁痕 167
8.1.3 磁痕分析的意义 167
8.2 磁痕显示分类及影响因素 168
8.2.1 磁痕分析应如何着手 168
8.2.2 磁痕显示的分类 169
8.2.3 磁痕显示的影响因素 170
8.3 铸造缺陷磁痕显示特征及分析 174
8.3.1 铸造裂纹 174
8.3.2 疏松 175
8.3.3 冷隔 175
8.3.4 夹杂 176
8.3.5 气孔 177
8.3.6 冷豆 177
8.3.7 缩孔 178
8.3.8 气隔 179
8.3.9 石墨漂浮 179
8.4 锻造缺陷磁痕显示特征及分析 180
8.4.1 锻造裂纹 180
8.4.2 锻造折叠 181
8.4.3 白点 181
8.4.4 锻造夹杂 182
8.5 焊接缺陷磁痕显示特征及分析 183
8.5.1 焊接裂纹 183
8.5.2 未焊透 183
8.5.3 焊缝气孔 184
8.5.4 焊缝夹渣 185
8.5.5 焊缝未熔合 185
8.6 热处理缺陷磁痕显示特征及分析 186
8.6.1 淬火裂纹 186
8.6.2 渗碳裂纹 186
8.6.3 表面淬火裂纹 186
8.6.4 热应力裂纹 187
8.7 原材料和轧制件缺陷磁痕显示特征及分析 188
8.7.1 发纹 188
8.7.2 分层 189
8.7.3 划痕 189
8.7.4 原材料裂纹及夹杂 190
8.8 机加工缺陷磁痕显示特征及分析 190
8.8.1 磨削裂纹 190
8.8.2 矫正裂纹 191
8.9 在役缺陷磁痕显示特征及分析 192
8.9.1 疲劳裂纹 192
8.9.2 应力腐蚀裂纹 192
8.10 非缺陷磁痕显示特征及分析 193
8.10.1 粗糙工件表面 193
8.10.2 表面油污 194
8.10.3 棉线 194
8.10.4 氧化皮或油漆斑点 195
8.10.5 磁悬液浓度过高 195
8.11 非相关显示 196
9 磁粉检测质量管理与控制 201
9.1 概述 201
9.2 人员资格控制 201
9.3 设备与仪器控制 202
9.4 材料有效性控制 205
9.5 系统综合性能试验 208
9.6 文件记录与工艺方法控制 209
9.7 检测环境的控制 210
9.7.1 光照度控制 210
9.7.2 环境条件 211
9.8 质量控制周期 212
10 安全与健康 213
10.1 介绍 213
10.2 机械与操作安全 213
10.3 电气安全 214
10.3.1 触电危害 215
10.3.2 电磁辐射危害 216
10.3.3 紫外辐射危害 216
10.4 磁粉检测器材的安全使用 217
10.4.1 油基载液 217
10.4.2 水基载液 218
11.4.3 铅衬垫 218
10.5 防火防爆安全 219
11 国内外磁粉检测标准对比分析 220
11.1 国内外常用的磁粉检测及相关标准 220
11.1.1 国家标准 220
11.1.2 机械行业标准 220
11.1.3 铁道行业标准 221
11.1.4 其他行业标准 222
11.1.5 国际标准 222
11.1.6 欧洲标准及美标、日标 222
11.2 国内外对磁化验证方式的规定 223
11.3 国内外对磁粉检测综合性能测试的规定 224
11.4 国内外对检测介质的规定 224
11.5 国内外对磁轭提升力的规定 225
11.6 国内外对电流表精度及辅助仪表校验的规定 226
11.7 国内外对观察条件的规定 226
11.8 国内外对剩磁的规定 226
参考文献 227
附录A 术语 228
附录B 实践培训推荐试验 238
附录C 部分常用钢材磁特性和其工件表面磁通密度至少达到1T时的切向场强参考值 258
附录D 磁粉检测使用的单位制及换算关系 262