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高级无损检测技术磁粉检验考题汇编计算题

来源: 作者:ndt 人气: 发布时间:2024-03-29
摘要:1.某销轴锻件长750mm,直径38mm,用内径50mm的线圈进行直流连续偏心磁化法探伤,当磁粉探伤机的最大输出电流为1000A时,线圈应至少有几匝?如果还需要进行连续通电的周向磁化探伤,则磁化电流应不低于多少?(标准要求表面磁场强度H=2400安/米)解:由L/D=75
1.某销轴锻件长750mm,直径φ38mm,用内径φ50mm的线圈进行直流连续偏心磁化法探伤,当磁粉探伤机的最大输出电流为1000A时,线圈应至少有几匝?如果还需要进行连续通电的周向磁化探伤,则磁化电流应不低于多少?(标准要求表面磁场强度H=2400安/米)解:由L/D=750/38=19.8,用L/D=15公式,即NI=45000/(L/D)=45000/15=3000(安匝),∴N=3000安匝/1000安=3匝;由I=2πDH=2π*0.038(米)*2400安/米=286(安)
2.将直径70mm,长420mm的圆柱形锻钢件放在一个6匝的线圈中,采用连续法磁化,求磁化电流大小.答:1250A
3.磁粉探伤时,用线圈对工件进行纵向磁化的安匝数可用经验计算公式求出,现有φ25x100mm的工件需进行纵向磁化连续法探伤,所用线圈匝数为1875匝,求磁化电流为多少安培?(经验计算公式的适用范围是3≤L/D≤15)答:6安培
4.对一轴类零件作周向磁化连续法探伤,要求其磁化强度为40奥斯特(Oe),轴的探伤部位直径60毫米,求磁化电流位多少安培?
解:H=40奥斯特=40x80安/米=3200安/米,工件半径R=0.03米,由工件表面磁场强度H=I/2πR,可算出I=600安培
5.磁化线圈的磁场强度H=KI,磁力探伤机线圈实测的K值为80,光泽度仪 http://www.guangzeduyi.cn 指示该线圈电流的电流表为直流电表,对某零件要求H=400奥斯特进行直流磁化探伤时,电流表的指示值应为多少安培?
解:H=400奥斯特=400x80安/米=32000安/米,磁化线圈的磁场强度H=NI/L=KI,则I=H/K=32000/80=400安培
6.长为500mm、直径为20mm的钢制轴类试件需要检查周向缺陷,若选用连续螺线圈纵向磁化法,线圈匝数为10匝,则应选用多大的磁化电流?解:∵工件长径比L/D=500/20=25,∴L/D=15。采用在低充填因数线圈中偏心放置纵向磁化,依经验公式NI=45000/(L/D)可有I=45000/[N(L/D)],将N=10、L/D=15代入上式,可得I=300A
7.有一长为200mm、直径为20mm的钢制轴类试件需检查周向缺陷。若选用连续法线圈纵向磁化,则应施加多大的磁化电流?
解:∵工件长径比L/D=200/20=10,∴不需要作修正。采用在低充填因数线圈中心偏心放置纵向磁化,依经验公式NI=45000/(L/D)可有I=45000/[N(L/D)]∴将N=10、L/D=10代入上式,可得I=450A
8.钢制轴类试件长径比为25,正中放置在匝数为10的低充填因数线圈中检查周向缺陷。线圈半径为R=150mm,需选用多大的磁化电流?
解:选用经验公式NI=(K2R)/[6(L/D)-5]  由上式可有I=(K2R)/N[6(L/D)-5],∵L/D=25>15,∴取L/D=15,将K2=1720(经验常数),R=150mm,N=10,L/D=15代入上式,可得I=303.5A。答:磁化电流应为303.5A;两次完成全检
9.已知开端线圈的内半径R=150mm、宽度为L=50mm。若要求在线圈轴线端部产生磁化磁场强度H端=60(Oe),试求磁化线圈的安匝数NI为多少?解:有限长线圈轴线端部的磁场强度为H=(NI/L)·[L/5(L2+R2)1/2] 由上式可得NI=2H·(L2+R2)1/2 R=0.15m  L=0.05m  H=2400A/m  将已知数据代入上式可得NI=1510安匝
10.钢制轴类试件长径比为10,其中放置在匝数为10的低充填因数线圈中检查周向缺陷。线圈半径R=150mm,应选用多大的磁化电流?解:选用经验公式NI=K2R/[6(L/D)-5] 由上式可有:I=K2R/{N[6(L/D)-5]},将K2=1720(经验常数)、R=150mm、N=10、L/D=10代入上式,可得I=469A
11.有一钢制轴,长400mm、直径Φ40mm,使用一段时间后,需检查此轴的疲劳裂纹。选用连续法线圈纵向磁化法,线圈匝数为20匝。求磁化电流为多少?解:∵工件长径比L/D=400/40=10,∴不需要作修正。在低充填因数线圈中偏心放置,依经验公式NI=45000/(L/D),可有I=45000/N(L/D),将N=20、L/D=10代入上式,可得I=225A
12.一截面为50×50mm2的方钢棒,若采用直接通电法,使在其表面的磁化磁场强度H=8000A/m,求所施加的磁化电流?
解:方钢的当量直径为D=2(α+b)/π=2x(50+50)/3.14=64mm=0.64m 由H=πD可有I=πDH=3.14x0.064x8000=1608A
13.已知工件的直径D=50mm,若采用通电法使其表面的磁化磁场强度为2400安/米,则应施加多大的磁化电流?
解:工件半径r=D/2=25mm=0.025m  由公式:H=I/2πr 可有I=2πrH=2x3.14x0.025x2400=377A
14.若在半径为25mm的导体上施加375安培的电流,则导体表面的磁化磁场为多少安米?
解:工件半径r=25mm=0.025m  由公式:H=I/2πr 可得 H=375/(2x3.14x0.025)=2387.3A/m
15.已知长直圆柱形钢棒的直径为D=50mm。若用通电法产生周向磁场并要求钢棒表面的磁场强度为30奥斯特,求应施加多大的磁化电流?
解:工件半径R=D/2=50/2=25mm=0.25m  由公式H=I/2πR 可有I=2πRH 将r=25mm,H=2400A/m代入上式,可得I=375A
16.一钢棒长400mm,直径60mm,通1500A电流磁化,问钢棒表面的磁场是多少Oe特?多少A/m?解:钢棒半径R=60/2=30mm=0.3m  依公式H=I/2πR,可知钢棒表面的磁场强度为H=1500/(2x3.14x0.3)(Oe)=8000A/m
17.对于直径为100mm的圆棒钢材,用直流电直接通电法进行周向磁化,为获得试件表面20奥斯特(Oe)的磁场强度,试求其磁化电流值(A)解:∵r=d/2=100/2=50mm;而H=2I/r,∴I=H·r/2=20x50/2=500A
18.钢板厚度为10mm,选用输出电流最大值Im=500安培的触头式磁粉探伤仪进行磁粉探伤试求触头间距的最大值为多少?
解:依试件厚度,应选I=(3.5-4.5)D,取其下限值以求最大间距Dm,即有Im=3.5Dm ∴Dm=Im/3.5=500/3.5=143mm
19.设磁感应强度B=0.8特,相对磁导率μr=400,求磁化磁场强度H为多少?
解:∵B=μH;而μ=μrμ0,式中:μ0=4πx10-7亨/米 ∴H=B/μ=0.8/(400x4πx10-7)=1.59x103A/m
20.设钢与空气的分界面的法线与钢中磁感应线B1的夹角α1=89.9°,且当磁感应强度的大小为B1=0.8特时,求空气中的磁感应强度的法向分量B2n=?解:依磁感应线的边界条件:B1n=B2n 可知:B2n=B1n=B1·cosα1=0.8·cos89.9°=0.0014特
21.若正弦交流电的有效值为400安培,试求其峰值电流是多少?
解:∵I有=[1/(2)1/2]I幅,∴I幅=(2)1/2xI有=1.414x400=565.6(A)
22.设钢的相对磁导率μr=600,在钢中的磁感应线方向与两种磁导率的分界面的法线成89°角,而界面的另一侧为空气,其相对磁导率近似为1,求在空气中的磁感应线的折射角为多少?解:如图  依磁感应线的折射定律:tgα1/tgα2=μr1/μr2
可有α2=tg-1[tgα1(μr1/μr2)]=tg-1(tg89°/600)=5.5°
23.钢管内径Φ1=14mm,壁厚为δ=6mm。采用中心同轴穿棒法磁化,若磁化电流为I=750A,试计算管内、外壁上的磁场强度
解:内半径r=d/2=14/2=7mm  外半径R=r+δ=7+6=13mm  由公式H=2I/r可导出磁场强度:内壁上H内=2x750/7=214.3(Oe),外壁上H外=2x750/13=115.4(Oe)
24.有一不等径轴,如右图。要检查纵向缺陷,应如何检查并确定磁化电流值(选用高灵敏度)?
解:应采用直接通电周向磁化连续法探伤,因轴直径不同,所以应分段进行检查。先检查两端φ50两段,再检查中间一段。
∵工件最大直径为D=100<125  ∴磁化电流为I=(16-36)D  高灵敏度应采用规范的上限值,所以,检查Ф50段时,磁化电流应为:I=36D=36x50=1800A;检查Ф100段时,磁化电流应为:I=36D=36x100=3600A
25.有一钢制轴类工件,尺寸如右图,当采用连续法磁粉探伤时,无损检测资源网应采用何种磁化方法检查纵向缺陷,如何确定磁化规范值?(要求用较高灵敏度)解:应采用直接通电周向磁化检查此工件。磁化规范:∵D=100<125,∴I=(16-36)D 高灵敏度应取上限值计算,当采用半波或全波整流电流时,电流为I=36D=36x100=3600A
26.一工件尺寸如右图,采用周向连续法探伤,磁化电流值应为多少?
解:此工件应逐渐增大电流值,分段磁化,采用直接通电法磁化,当工件直径D=100<125mm时,磁化电流按下式确定:I=(16-36)D
 ①采用全波或半波整流电磁化时,Ф50部位 上限I=36x50=1800A;下限I=16x50=800A;Ф100部位 上限I=36x100=3600A;下限I=16x100=1600A;②采用交流电磁化时,电流值应为上述电流值的一半。所以Ф50部位 上限I=18x50=900A;下限I=8x50=400A;Ф100部位 上限I=18x100=1800A;下限I=8x100=800A
27.长度为190mm的钢试样,截面为等边三角形,每边长为20mm,求L/D=?若缠绕N=9匝线圈进行纵向磁化,求磁化电流A=?(按低填充系数,工件偏置摆放计算)解:L/D=10;I=500A
28.圆形导体半径为100mm,通以1500安培直流电,求距导体中心轴线相距40mm,80mm,100mm,150mm,200mm,300mm,500mm各点磁场强度各是多少安/米?并用图示法表示出磁场强度变化曲线。
解:H1=960安/米;H2=1920安/米;H3=2400安/米;H4=1600安/米;H5=1200安/米;H6=800安/米;H7=480安/米
曲线如右图所示
29.若对平均半径R=50cm的环形工件缠绕N=30匝线圈,通以I=5安培的磁化电流,求沿环圆周方向的磁场强度H为多少安/米?多少奥斯特?解:沿环圆周方向的磁场强度H=48安/米或0.6奥斯特
30.已知一钢环内的磁感应强度B为4特斯拉(T),磁场强度为8000安/米(A/m),求钢环在此状态下的磁导率和相对磁导率 (答案从略)
31.一圆形导体直径为200毫米,通以4000安培的直流电,求与导体中心轴线相距50毫米、100毫米、400毫米及1000毫米处的磁场强度H1、H2、H3、H4并用图示法表示出导体内外磁场强度的分布曲线 (答案从略)
32.一直径为200mm的圆饼形工件,厚度尺寸远小于直径的尺寸,要求表面磁场强度达到2000安/米,求用直接通电磁化法时所需的电流值 (答案从略)
33.某工件长1m,直径为100mm,线圈为5匝,求纵向磁化时不考虑填充因素的情况下所需的磁化电流值 (答案从略)
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