退磁的原理及方法
磁粉檢測過程中,鐵磁性材料和工件被磁化后,即使檢測完成之后沒有了外加磁場,某些磁疇仍然會(huì)保持新的取向而不會(huì)回復(fù)到原來的隨機(jī)取向狀態(tài),于是該材料就保留了剩磁。工件上保留的剩磁可能對工件進(jìn)一步的加工和使用造成影響,但并非所有的工件在被檢測之后,都有退磁的必要。
一般來說,下列情況下工件應(yīng)進(jìn)行退磁:
產(chǎn)品技術(shù)條件有規(guī)定或委托方有要求時(shí);
當(dāng)檢測需要多次磁化時(shí),如認(rèn)定上一次磁化將會(huì)給下一次磁環(huán)帶來不良影響;
如認(rèn)為工件的剩磁會(huì)對以后的機(jī)械加工產(chǎn)生不良影響;
如認(rèn)為工件的剩磁會(huì)對測試或計(jì)量裝置產(chǎn)生不良影響;
如認(rèn)為工件的剩磁會(huì)對焊接產(chǎn)生不良影響;
其他必要的場合。
退磁就是將工件內(nèi)的剩磁減小到不影響使用程度的工序。其原理是將工件置于交變磁場中,利用磁滯回線遞減進(jìn)行退磁。隨著交變磁場的幅值逐漸衰減,磁滯回線的軌跡也越來越小。當(dāng)磁場逐漸衰減到零的時(shí)候,會(huì)使工件中殘留的剩磁接近于零。退磁的時(shí)候,電流與磁場的方向和大小的變化必須“換向和衰減同時(shí)進(jìn)行”。
退磁原理圖
退磁的方法是給工件施加一個(gè)大于等于磁化的磁場,然后不斷地改變磁場方向并逐漸減小磁場強(qiáng)度到零。在實(shí)際操作中,我們通常運(yùn)用的方法有交流電退磁和直流電退磁兩大類。
交流電退磁電波波形
1. 對于交流電磁化過的工件,應(yīng)選用交流電退磁,交流點(diǎn)退磁方法和設(shè)備簡單,操作比較容易掌握。
我們可以采用通過法或衰減法進(jìn)行退磁:
交流電退磁的示意圖
(1)通過法
對于中小型工件的批量退磁,最好把工件放在裝有軌道和拖板的退磁機(jī)上進(jìn)行退磁。將工件放在拖板上置于線圈前30cm處,線圈通電時(shí),將工件沿著軌道緩慢地從線圈中通過并遠(yuǎn)離線圈。在工件遠(yuǎn)離線圈至少1m以外后方可斷電。
對于不能放在退磁機(jī)上退磁的重型或大型工件,也可以將線圈套在工件上,通電時(shí)緩慢地將線圈通過并遠(yuǎn)離工件,最后在遠(yuǎn)離工件至少1m以外處斷電。
(2)衰減法
由于交流電的方向不斷地?fù)Q向,故可用自動(dòng)衰減退磁器或調(diào)壓器將電流逐漸衰減到零進(jìn)行退磁。如將工件放在線圈內(nèi)、夾在探傷機(jī)的兩磁化夾頭之間或用桿觸頭接觸工件后將電流遞減到零進(jìn)行退磁。
交流電磁軛機(jī)
對于大型特種設(shè)備的焊縫,也可以用交流電磁軛退磁。將電磁軛兩極跨接在焊縫兩側(cè),接通電源,讓電磁軛沿焊縫緩慢移動(dòng),當(dāng)遠(yuǎn)離焊縫1m以外后再斷電,完成退磁。
扁平線圈退磁器
對于大面積工件的退磁,可以采用扁平線圈退磁器。退磁器內(nèi)裝有U形交流電磁鐵,鐵心兩極上串繞退磁線圈,通以低電壓大電流,外殼用非磁性材料制作成。退磁時(shí),退磁器像熨斗一樣在工件表面來回移動(dòng),最后在遠(yuǎn)離工件1m以外處斷電,使磁場衰減到零退磁。
2. 對于直流電磁化過的工件用直流電退磁,直流電退磁設(shè)備比交流電復(fù)雜,需要專用的設(shè)備,但退磁效果比交流電退磁效果更好。
直流電退磁電波波形
我們可采用直流換向衰減、超低頻電流自動(dòng)退磁和加熱工件退磁三種方法:
流換向衰減退磁
通過不斷改變直流電(包括三相全波整流電)的方向,同時(shí)使通過工件的電流遞減到零進(jìn)行退磁。注意,在直流電退磁時(shí)要保證在斷電時(shí)電流換向。電流衰減的次數(shù)應(yīng)盡可能多(以此要求30次以上),每次衰減的電流幅度應(yīng)盡可能小,如果衰減的幅度太大,則達(dá)不到退磁的目的。
超低頻電流自動(dòng)退磁
超低頻通常值頻率為0.5~10Hz,可用于對三相全波整流電此話的工件進(jìn)行退磁。
加熱工件退磁
熱退磁是將工件加熱到居里點(diǎn)以上,然后在無外場條件下緩慢冷卻到室溫。這種方法是最有效的退磁方法,但是操作過程復(fù)雜,可能導(dǎo)致試樣結(jié)構(gòu)變化,且成本較高,所以并不實(shí)用。
在退磁時(shí),需要注意以下幾點(diǎn):
退磁用的磁場強(qiáng)度,應(yīng)大于(至少要等于)磁化時(shí)用得最大磁場強(qiáng)度。
對周向磁化過的工件退磁時(shí),應(yīng)將工件縱向磁化后再縱向退磁,以便能檢出退磁后存在的剩磁大小。
交流電磁化,用交流電退磁;直流電磁化,用直流電退磁。直流退磁后若再用交流電退磁一次,可獲得最佳效果。
即使使用同樣的退磁方法和退磁設(shè)備,不同材料、形狀和尺寸的工件,其退磁效果仍不相同。因此,在退磁完成后應(yīng)對工件的退磁進(jìn)行測量,尤其是對剩磁有嚴(yán)格要求和外形復(fù)雜的工件。工件的退磁效果一般可以用磁場強(qiáng)度計(jì)測量或其他剩磁檢測儀測量,比如XCJ型或JCZ型袖珍式磁強(qiáng)計(jì)等。退磁后剩磁強(qiáng)度應(yīng)不大于0.3mT(240A/m)或按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定。
在實(shí)際操作中,檢測人員需要根據(jù)工件的材料和退磁要求等相關(guān)因素選擇具體的退磁方法,在退磁完成后對剩磁進(jìn)行測量,確保達(dá)到退磁要求,不影響工件的進(jìn)一步加工和使用。