在磁路中,如果出现两种以上磁导率差异很大的介质时,在两者的分界面上,由于磁感应线的折射,将产生磁极,形成漏磁场。这里所谓的漏磁场,就是在磁铁的材料不连续处或磁路的截面变化处形成磁极,磁感应线溢出工件表面所形成的磁场。
如果一个环形磁铁两端完全融合,便没有磁感应线的溢出,也不会出现磁极。因而也没有漏磁场产生。如果磁铁上有空气隙存在,则气隙两端将产生磁极而具有磁性吸力。这种吸力与空气隙的大小有关。在磁场相同的情况下,空气隙增宽,其吸力将减弱。也就是磁阻增大而磁场力降低。这时若要想保持一定的磁场力,只能增加磁势或减小间隙。磁粉检测中使用的电磁轭磁化实际就是电磁铁应用的一个例子。
还有一种漏磁场叫做试件中缺陷的漏磁场。这种漏磁场由试件材料的不连续性缺陷(如裂纹等)所产生,影响了材料的使用。图1-5所示为环形磁铁上有无缺陷时的磁场情况。
这种缺陷的漏磁场有一个显著的特点,即通过磁路的磁感应线不是全部从分界面上向空气折射,而是一部分磁感应线从缺陷外N极进入空气再回到S极,形成漏磁场;另一部分磁感应线则从缺陷下部基体材料的磁路中“压缩”通过,通过的多少与磁路的磁感应强度有很大的关系。由于试件中的缺陷一般相对都较小,这些漏磁场不能形成大的磁力,但足以吸引微细的铁磁粉末以显示它的存在。
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图1-5 环形磁铁上的磁场
a)表面无缺陷时 b)表面有缺陷时
另外在试件加工时也可能有产生漏磁场的因素。一些工件由于使用的需要,往往人为地制作一些阶梯、槽孔或不同磁导率材料的界面,这些不同界面破坏了金属材料的连续性,在受到磁化时就将产生磁感应线的折射而形成漏磁场,这些漏磁场在磁粉检测时有时可能混淆缺陷的漏磁场,这是值得注意的。
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