知識點四：磁化技術

為發現工件表面的缺陷，需要在工件表面建立與缺陷方向垂直的磁場，根據磁場方向，磁化可分為周向磁化、縱向磁化、多向磁化。

1.周向磁化

給工件直接通電，通過支桿（觸頭通電）或通過貫穿空心工件的中心導體、芯棒通電，在工件中建立環繞工件并與工件軸線垂直的周向閉合磁場，以發現與工件軸線平行的縱向缺陷。

采用感應電流磁化工件或在環形件上繞電纜進行磁化，也可在工件中產生周向閉合磁場，故也屬于周向磁化。

常見周向磁化技術如圖2-17～圖2-23所示。

2.縱向磁化

將電流通過環繞工件的線圈或電纜，在工件中建立沿工件軸線的縱向平行磁場，以發現與工件軸線垂直的周向缺陷（橫向缺陷）。

采用電磁軛或永久磁鐵，也可在工件中建立沿工件軸線的縱向磁場，故也屬于縱向磁化。

常見縱向磁化技術如圖2-24、圖2-25所示。

3.多向磁化

通過多向磁化，在工件中產生大小和方向隨時間呈圓形、橢圓形或螺旋形變化的多向磁場（旋轉磁場或擺動磁場），以發現工件上所有方向的缺陷。

（1）旋轉磁場 在相互垂直的方向上分別進行交流磁化，兩磁化方式會在工件表面建立起兩個相互垂直的交流磁場，其方向和強度都隨時間變化。由于相位不同，兩磁場疊加后的合成磁場的方向會隨時間的變化而變化。如果兩磁場的頻率相同，相位差恒定，合成磁場會在兩交流磁場決定的平面內旋轉，形成圓形或橢圓形磁場，如圖2-26所示。特別是當兩交流磁場的幅度相等、相位差為90°時，復合磁場會在一個圓內旋轉，對任何方向的缺陷檢測效果都一樣。

交叉磁軛：交叉磁軛是旋轉磁場的典型應用。電磁軛有兩個磁極，進行磁化只能發現與兩極連線垂直的和成一定角度的缺陷，對平行于兩極連接方向缺陷則不能發現。使用交叉磁軛，如圖2-27所示，可在工件表面產生旋轉磁場。國內外大量實踐證明，這種多向磁化技術可以檢測出非常小的缺陷，因為在磁化循環的某時刻都使磁場方向與缺陷延伸方向相垂直，所以一次磁化可檢測出工件表面所有方向的缺陷，檢測效率高。

交叉線圈是旋轉磁場的另一個應用，空間內兩個或者三個頻率相同的磁場，相位差恒定，合成磁場會在空間內旋轉，形成球形或橢球形磁場，如圖2-27所示。

（2）擺動磁場 如果在工件某一方向上進行直流（或整流）磁化，另一方向進行交流磁化時，工件表面的兩磁場一個為直流（或單向變化）磁場，另一個為交流磁場，復合后的磁場為擺動磁場。復合磁場會在交流磁場的兩個正負方向之間擺動，達到對不同趨向缺陷進行檢測的目的。特別是當直流磁場和交流磁場相互垂直，且交流磁場的最大值與直流磁場相同時，則可產生擺動角度為90°的擺動磁場，如圖2-28所示，磁場最大方向在45°方向上。當交流磁場的最大值大于直流磁場時，磁場最大方向在大于45°的方向上；小于直流磁場時，磁場最大方向則在小于45°的方向上，即合成最大磁場會偏向較強的磁場一側。

縱向直流磁化和周向交流磁化的復合：工件用直流電磁電進行縱向磁化，并同時用交流通電法進行周向磁化，其原理及特點如圖2-29所示，在某一瞬時，工件不同部位的磁場大小和方向并不相同，可用于發現工件上任何方向的缺陷。

4.輔助磁化

例如，將通電導體置于工件受檢部位而進行局部磁化，或將工件放置在銅板上，對銅板進行通電，如圖2-30所示。輔助磁化僅用于常規磁化方法難以磁化的工件和部位，一般不推薦使用。