知识点四：磁化技术

为发现工件表面的缺陷，需要在工件表面建立与缺陷方向垂直的磁场，根据磁场方向，磁化可分为周向磁化、纵向磁化、多向磁化。

1.周向磁化

给工件直接通电，通过支杆（触头通电）或通过贯穿空心工件的中心导体、芯棒通电，在工件中建立环绕工件并与工件轴线垂直的周向闭合磁场，以发现与工件轴线平行的纵向缺陷。

采用感应电流磁化工件或在环形件上绕电缆进行磁化，也可在工件中产生周向闭合磁场，故也属于周向磁化。

常见周向磁化技术如图2-17～图2-23所示。

2.纵向磁化

将电流通过环绕工件的线圈或电缆，在工件中建立沿工件轴线的纵向平行磁场，以发现与工件轴线垂直的周向缺陷（横向缺陷）。

采用电磁轭或永久磁铁，也可在工件中建立沿工件轴线的纵向磁场，故也属于纵向磁化。

常见纵向磁化技术如图2-24、图2-25所示。

3.多向磁化

通过多向磁化，在工件中产生大小和方向随时间呈圆形、椭圆形或螺旋形变化的多向磁场（旋转磁场或摆动磁场），以发现工件上所有方向的缺陷。

（1）旋转磁场 在相互垂直的方向上分别进行交流磁化，两磁化方式会在工件表面建立起两个相互垂直的交流磁场，其方向和强度都随时间变化。由于相位不同，两磁场叠加后的合成磁场的方向会随时间的变化而变化。如果两磁场的频率相同，相位差恒定，合成磁场会在两交流磁场决定的平面内旋转，形成圆形或椭圆形磁场，如图2-26所示。特别是当两交流磁场的幅度相等、相位差为90°时，复合磁场会在一个圆内旋转，对任何方向的缺陷检测效果都一样。

交叉磁轭：交叉磁轭是旋转磁场的典型应用。电磁轭有两个磁极，进行磁化只能发现与两极连线垂直的和成一定角度的缺陷，对平行于两极连接方向缺陷则不能发现。使用交叉磁轭，如图2-27所示，可在工件表面产生旋转磁场。国内外大量实践证明，这种多向磁化技术可以检测出非常小的缺陷，因为在磁化循环的某时刻都使磁场方向与缺陷延伸方向相垂直，所以一次磁化可检测出工件表面所有方向的缺陷，检测效率高。

交叉线圈是旋转磁场的另一个应用，空间内两个或者三个频率相同的磁场，相位差恒定，合成磁场会在空间内旋转，形成球形或椭球形磁场，如图2-27所示。

（2）摆动磁场 如果在工件某一方向上进行直流（或整流）磁化，另一方向进行交流磁化时，工件表面的两磁场一个为直流（或单向变化）磁场，另一个为交流磁场，复合后的磁场为摆动磁场。复合磁场会在交流磁场的两个正负方向之间摆动，达到对不同趋向缺陷进行检测的目的。特别是当直流磁场和交流磁场相互垂直，且交流磁场的最大值与直流磁场相同时，则可产生摆动角度为90°的摆动磁场，如图2-28所示，磁场最大方向在45°方向上。当交流磁场的最大值大于直流磁场时，磁场最大方向在大于45°的方向上；小于直流磁场时，磁场最大方向则在小于45°的方向上，即合成最大磁场会偏向较强的磁场一侧。

纵向直流磁化和周向交流磁化的复合：工件用直流电磁电进行纵向磁化，并同时用交流通电法进行周向磁化，其原理及特点如图2-29所示，在某一瞬时，工件不同部位的磁场大小和方向并不相同，可用于发现工件上任何方向的缺陷。

4.辅助磁化

例如，将通电导体置于工件受检部位而进行局部磁化，或将工件放置在铜板上，对铜板进行通电，如图2-30所示。辅助磁化仅用于常规磁化方法难以磁化的工件和部位，一般不推荐使用。