涡流探伤退磁处理是涡流探伤技术中的一个重要环节,其目的是消除工件在探伤过程中产生的剩磁,以避免对后续加工或使用造成不利影响。
涡流探伤中的退磁方法主要包括直流退磁和交流退磁两种方式,其原理如下:
交流退磁交流退磁的操作方式是使带有剩磁的工件从有交流电通过的线圈中穿过,并且在穿过过程中沿着轴向慢慢离开线圈。当铁磁性金属处于交变磁场里面时,其磁特性会依照磁滞回线所描述的规律发生变化。
在工件逐渐远离退磁线圈的交变磁场时,工件的各个部位都会受到一个磁场的作用,这个磁场的幅度会不断变小,而方向则会在正负之间交替改变。
在这样的磁场作用之下,材料的磁化状态就会沿着越来越小的磁滞回线变化,逐渐朝着磁滞回线的原点靠近。等到磁场减弱到零的时候,工件里残留的磁场也差不多变为零了,这样一来材料中的剩磁就被彻底清除掉了。
金属中的交变磁场存在趋肤效应,所以交流退磁法主要适用于薄壁钢管的消磁处理,对于厚壁钢管和钢棒,仅仅使用交流退磁无法将剩磁去除干净。
直流退磁所谓直流退磁是让带有剩磁的工件从通有直流电的线圈中通过。直流退磁线圈中通人直流电流的方向是使其产生的磁场与工件中的剩磁场方向相反,电流的强度是使其产生的磁场强度正好等于金属材料的矫顽力。
由于稳恒磁场不存在趋肤效应,这使得直流退磁法在薄壁钢管、厚壁钢管以及钢棒的退磁应用中都能发挥作用。并且,因直流退磁过程中磁场不会反转,所以它能够支持更高的退磁速度。然而,直流退磁法并非十全十美。其使用与调节过程较为繁琐,针对不同规格、不同材质以及不同磁化状态的工件,必须采用不同强弱的退磁电流。
对于特定的退磁工件而言,若要实现彻底的去磁效果,常常需要通过多次反复试验,才能确定准确的工作电流数值。另外,受材质和内应力等多种因素影响,在同一批次的工件当中,甚至在同一根工件的不同部位,其剩磁值都会存在差异,这种情况下若采用恒定的电流强度,往往难以将剩磁完全清除。
退磁器的使用
交流退磁:当我们使用交流退磁器进行退磁操作时,若要达成理想的消磁成效,有几个关键方面的问题需要格外留意。
其一,退磁场生成的矫顽力必须足够强劲,要能够让工件上残留的磁场方向反转过来。通常情况下,施加在工件上的反转磁场强度最好不低于工件被磁化时的磁场强度。这就意味着退磁线圈得具备较大的安匝值,特别是电流数较大,一般都会达到 10A,甚至 20A 及以上。对于这种强电流的退磁器,为防止线圈因发热受损,就需要增设风冷或者水冷装置;同时,也要避免工件长时间处于退磁线圈内,不然会因产生强涡流而发热。
其二,交流磁场的递减幅度应当尽可能小一些,如此才能保证工件上每次残留的磁场都能得到翻转。要实现这一点,在退磁过程中,工件的前进速度不能太快。而如果要进行高速退磁操作,那就应当适当提高退磁电流的频率。
其三,被退磁的工件一定要与交流退磁器保持足够的距离(通常要求离开线圈至少 1m 远),之后再切断线圈中的电流。只有这样操作,才能够确保工件,尤其是工件的端部成功实现退磁目标。
直流退磁:影响直流退磁效果的往往是出现在使用人员的操作上。直流退磁电流的调整较为繁复,不仅对于某一种规格、材质的工件需要进行反复试验才能得到准确的数值,而且对于各种不同规格、材质的工件都要进行试验,以确定各自退磁电流值的大小。对于产品的材质和规格较多的企业来说,其试验工作量是很大的。这一工作需要操作者的耐心、经验和敬业精神。