金属部件无损检测中磁粉检测法的操作流程及缺陷判定标准

磁粉检测法是金属部件无损检测中针对铁磁性材料的经典技术，通过外加磁场使工件缺陷处产生漏磁场，吸附磁粉形成可见磁痕，从而定位缺陷。其操作流程需严格把控每一步细节，缺陷判定则依赖磁痕特征与标准规范，广泛应用于航空、压力容器、机械制造等领域的裂纹、气孔、夹渣等缺陷检测。本文聚焦磁粉检测的具体操作流程及缺陷判定标准，为工程实践提供可落地的参考。

预处理：清除表面“干扰源”

预处理的核心是去除工件表面的油污、锈蚀、涂层等，避免其阻隔磁粉与漏磁场的吸附，导致漏检。除油常用乙醇、丙酮等有机溶剂擦拭，或超声波清洗（适用于复杂工件），需注意有机溶剂易燃，操作时远离火源；除锈优先用钢丝刷、砂纸等机械方法，避免化学酸洗（易残留酸液腐蚀工件）；涂层若为油漆，用脱漆剂浸泡后刮除，镀锌层厚度超过50μm时需用角磨机轻磨去除，但要避免损伤基体。预处理后用白色滤纸擦拭，无明显污渍即为合格。

磁化操作：构建有效磁场

磁化的目的是在工件内产生足够强度的磁场，使缺陷处形成漏磁场。常用方法有三种：轴向磁化（线圈或磁轭施加纵向磁场，检测横向裂纹）、周向磁化（穿心棒或直接通电产生周向磁场，检测纵向裂纹）、复合磁化（同时施加两种磁场，检测任意方向裂纹）。例如直径20mm的圆钢，周向磁化电流需达160-200A（按I=8D计算）。

电流选择需结合材质与方法：连续法（磁化时加磁粉）适用于低碳钢，电流为（8-12）D；剩磁法（磁化后加磁粉）适用于高碳钢，电流为（6-10）D。磁化时间控制在1-3秒，避免工件过热；多次磁化需改变磁场方向，间隔5秒以上，防止磁场叠加误差。

磁粉施加：让缺陷“显形”

磁粉施加分连续法与剩磁法。连续法在磁化同时加磁粉，适用于剩磁弱的材料，磁痕更清晰；剩磁法在磁化后（断电1-2秒内）加磁粉，适用于剩磁强的材料，操作更简单。

干磁粉（颗粒10-50μm）用喷粉器均匀撒布，距离工件150-200mm；湿磁粉是磁粉+煤油/水（加分散剂防团聚、防锈剂防腐蚀），浓度10-20g/L（100mL悬浮液沉淀后磁粉体积0.1-0.2mL），用喷雾器喷洒或浸泡1-2分钟。

观察与记录：捕捉缺陷信息

观察需满足光源要求：可见光检测时白光照度≥1000lx（侧面45°-60°照射）；荧光磁粉用黑光灯（波长365nm），照度≥1000μW/cm²，观察前需适应黑暗5分钟。

观察时间在磁粉施加后1-2分钟内完成（磁痕易消散），需从不同角度检查应力集中部位（焊缝、转角、孔边）。记录用高清相机拍带比例尺的照片，标注缺陷位置（如“距端面50mm处”）、形状（线性/圆形）、尺寸（长度20mm，宽度0.5mm），并绘制位置图。

缺陷的磁痕特征：识别“坏点”的关键

裂纹磁痕：线性或微弯，长宽比≥3，边缘锋利，走向与应力方向一致（如轴类裂纹沿轴向/周向）；疲劳裂纹两端有分叉。

气孔磁痕：圆形/椭圆形，轮廓清晰，直径0.5-5mm，多在铸件/焊缝表面；夹渣磁痕：不规则块状/条状，边缘模糊，颜色深；折叠磁痕：线性/弯曲，在轧制/锻造表面（如圆钢折叠沿轧制方向）；未焊透磁痕：线性，位于焊缝根部，与焊缝平行，宽度均匀。

缺陷等级判定：按规“打分”

缺陷等级依据国家标准（如GB/T 15822.1-2005、JB/T 4730.4-2005）判定，核心是缺陷类型、尺寸、数量。Ⅰ级不允许有裂纹、未焊透等危险缺陷；Ⅱ级允许少量气孔（单个直径≤2mm，数量≤3个/100cm²）；Ⅲ级允许较多缺陷（单个裂纹≤5mm，总长度≤10mm/100cm²）；Ⅳ级缺陷严重需返修。

不同行业标准不同：航空航天需Ⅰ级，压力容器需Ⅱ级，普通机械可Ⅲ级。

后处理：恢复工件“原样”

退磁是关键：用交变电流退磁（小型工件放退磁线圈，电流渐减至零）或反向磁场退磁（大型工件用磁轭加反向磁场），剩磁需≤0.3mT（高斯计测量），避免吸附铁屑或干扰后续检测。

清洁用乙醇/清水冲洗，孔隙内残留磁粉用超声波清洗（40kHz，5-10分钟）；有涂层的工件需重新喷涂（油漆/镀锌层），确保防腐性能。