按磁粉探傷的基本原理(鐵磁性材料工件的幾何形狀不連續(xù)及材質(zhì)的不均勻迫使工件內(nèi)部分磁化場(chǎng)逸出，吸附近旁磁粉、形成顯而易見的磁痕)，縱向磁化可探出周(橫)向缺陷，周向磁化則能發(fā)現(xiàn)縱向缺陷，因?yàn)榇怪庇诖呕瘓?chǎng)的斷續(xù)性缺陷最易引起漏磁場(chǎng)，而平行于磁化場(chǎng)的缺陷則不能。

但實(shí)際上還存在與此一般規(guī)律背道而馳的反?，F(xiàn)象，如縱向磁化時(shí)方鋼的側(cè)棱吸附磁粉，周向磁化時(shí)圓軸的底棱上堆積磁粉，有時(shí)縱向磁化可發(fā)現(xiàn)縱向裂縫，周向磁化也能探出周向裂紋。

一、理論基礎(chǔ)

方鋼縱向磁化穩(wěn)定狀態(tài)下激勵(lì)出的磁荷將均勻分布于方鋼的各條棱線上，且各棱線上的磁荷線密度σml(Wb/m)為(圖1a)。

(1) 式中2l，2w，h---長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬和高，m Xm---材料的磁化率，為一無量綱純數(shù)

μ0---真空磁導(dǎo)率

H0---磁化場(chǎng)強(qiáng)度，A/m

C---與磁化場(chǎng)強(qiáng)、方鋼尺寸及場(chǎng)點(diǎn)位置有關(guān)的函數(shù)，在最粗略的近似中可看作常數(shù)

平行六面體和三角形棱柱縱向磁化后磁荷將均勻分布于各條棱線上(圖1b，c)，且滿足下式

(2) 式中σmα---底棱上與磁化場(chǎng)呈α角的磁荷線密度，Wb/m

二、縱向磁化時(shí)橫向溝槽上的磁荷分布

假設(shè)將帶橫向溝槽的方鋼(圖2a)分割成如圖2b所示的三部分，后者在H0磁化時(shí)各棱上激勵(lì)出的磁荷如圖2b所示。

顯然，由于同一棱線分處兩部分時(shí)其上的磁荷極性相反，所以實(shí)際上沿該棱線并沒有凈磁荷，因而縱向磁化后沿帶橫向溝槽方鋼各棱的磁荷分布應(yīng)如圖2a所示。

三、縱向磁化時(shí)縱向溝槽上的磁荷分布

由磁偶極子鏈的橫向排斥特性和磁荷體系的磁性自由能最低原則可以證明，正、負(fù)磁荷只可能在與磁化場(chǎng)平行的工件凸棱線(圖3中A棱線)上分段聚集，而不會(huì)在相應(yīng)的凹棱線(圖3中B棱線)上出現(xiàn)。

所以工件上的縱向溝槽，不論是貫通的(圖4a)還是封閉的(圖4b)，當(dāng)縱向磁化處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)它們的頂棱(與磁化場(chǎng)平行的凸棱)有時(shí)會(huì)聚集磁荷，而其底棱(凹棱)則沒有磁荷(圖4c，d)。

圖4a，b為磁化初始瞬間;c，d為磁化穩(wěn)定狀態(tài)。

四、縱向磁化時(shí)縱向溝槽上的反常磁痕

由圖4c，d不難看出，在縱向磁化的穩(wěn)定狀態(tài)中，工件表面縱向溝槽的頂棱(凸棱)線上有時(shí)會(huì)保留著被激勵(lì)出來的正、負(fù)線磁荷，它們必定能吸附磁粉顆粒，形成縱向溝槽上的反常磁痕。

五、周向磁化時(shí)周向溝槽上的反常磁痕

根據(jù)上述分析，周向磁化時(shí)，工件表面周(橫)向溝槽的頂棱(凸棱)線上有時(shí)也會(huì)聚集著均勻分布的正、負(fù)磁荷(圖5)，它們自然能吸附磁粉顆粒，形成周(橫)向溝槽的反常磁痕。

六、結(jié)語(yǔ)

由于磁荷的穩(wěn)定空間分布必使其相互作用能量取最低值，故在滿足一定條件時(shí)與磁化場(chǎng)平行的開口裂縫凸棱線上會(huì)出現(xiàn)均勻分布的正、負(fù)線磁荷，它們吸附磁粉顆粒，形成反常磁痕。

因而縱向磁化，有時(shí)也能發(fā)現(xiàn)縱向裂紋，周向磁化亦可能探出周(橫)向缺陷。

這種反常現(xiàn)象其實(shí)并未違反磁粉探傷基本原理，而是起初尚未認(rèn)識(shí)其產(chǎn)生原因罷了。

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