磁力探伤在汽车半轴套管裂纹检测中的应用- 学兔兔 www.bzfxw.com .pdf

态 ，强磁性材料形成的漏磁场较强 ，缺 陷显示得也 较清晰。同样 的缺 陷，位于表面时漏磁场增多 ，缺 陷显示明显 ( 见图 3 b c处 ) ；当位于距表面较深部 位时，漏磁场微弱或磁力线绕过缺陷后并不漏到外 表面，因此缺陷无法显示 ( 见图3 b D处) 。 。 鼐 。 图 3 磁力探伤原理图 2 磁化方法 磁化零件 的方法有 ：纵向磁 化、周 向磁化 、复 合磁化和旋转磁化。磁化方法在实际应用中应根据 零件特点进行选择 ，且磁化时应尽量使磁场方 向与 缺陷分布方 向垂直。考虑到 轮毂半 轴套管 的缺 陷， 主要是锻造 时产生 的锻造裂纹和折叠 ，及热处理时 产生的裂纹 ，因此采用复 合磁化 方法。根据实践经 验 ，纵向磁化时，在零件 中产生的退 磁场对最终磁 化效果有很大影响 ，因此 当纵 向磁化长径 比较小 的 零件时 ，需用接长磁 极块 的方法来 降低退磁 因子 ， 以保证足够的有效磁场 ，避免漏检。 3 磁 化电流 直流电和交流 电都可 以磁化 零件。一般情况下 直流电磁化结合 干磁粉 ，交流 电磁化结合湿磁粉效 果较好。磁化电流的大小 与零件 的磁导 率、最大横 截面直径 、充磁方法、检验方法 ( 剩磁法或连续法 ) 及对探伤灵敏度 的要求等有关 ，有关资料推荐轴 向 通电法和中心导体法 ，磁化电流按表 l计算 。 表1 磁化 电流计算公式 检测方法 交流 电 直流 电 连续法 I = ( 81 1 5 )D I = f 1 2 3 2 )D 剩磁法 I = ( 2 5 4 5 )D I = ( 2 5 4 5 )D D=零件最大横截面尺寸 ，i n to；， =采用 的电流值 ，A。 湿法连续法工作电流按下式计算 ： 偏置法 ：， =4 5 O 0 0 D ( ， ) 中心法 ：， =1 2 2 0 R ( D一 5 ) ( 6 L ) 式 中线圈匝数 ； 卜线圈电流 ( A) ； 零件长度 ( m m) ； 尺 线圈半径 ( mm) ； D 零件横截面最大尺寸 ( m i l 1 ) 。 4 磁化通 电时间 采用连续法时，被检零件 的磁 化、施加磁粉 以 及观察磁痕显示都应在磁化通电时间内完成 ，通 电 时间为 13 s ，最长不超过 l O s ，并可在施加磁粉后 反复通 电几次。 采用剩 磁法 时，磁粉应 在通 电结束后 再施加 ， 通电时间为 0 2 51 s 。施加磁粉或磁悬液之前任何 强磁性物体不得接触被检零件表面。 5 磁粉及磁悬液 磁粉应具有高磁 导率 ，低矫顽力 和低 剩磁 ，并 应与被检零件表面颜色有较高 的对 比度。依据施加 磁粉的方法不 同，分为干法和湿法。干法广泛应用 于大型结构件 和大 型焊缝局部区域等表面粗糙度较 差的部位磁粉检测。使用干法时零件不但需要洁净， 而且必须干燥 ，磁粉 的粒度均匀并要求干燥。湿法 是将磁粉以一定 比例混于油质或水质液体 中形成磁 性悬浮液 ，用浇 、喷及浸 等方法施加 到零件上进行 检测 。湿法节省磁 粉，检验灵敏度高 ，适用 于大批 量生产中零件的检测，应用 比干法更为广泛。 磁悬液是将磁粉混在液体 介质中形成磁粉 的悬 浮液，一般采用油 ( 变压器油或全损耗系统用油)、 煤油或含有 防腐剂 的水。以油为载体时要求运动粘 度在 3 8 时 3 O mm s ，使 用温度下 5 O m m s ， 闪点不低于 9 4 ，且无荧 光，无 异味。一般情况下 磁悬液浓度范围应符合表 2规定。 表2 磁粉类型 配置浓度 g L 沉淀浓度 ( ) 非荧光磁粉 1 0 2 5 1 2 2 4 荧光磁粉 0 5 3 0 0 1 0 4 在实践应用 中，磁悬液的配制可采取增加磁粉 浓度 ，减小载体运动粘度等办法来增强观察的效果。 此研究一般采用 变压器油 ： 煤 油 =3： 2 、加入 2 5 3 5 g L黑磁粉配制成磁悬液。对于零件不加工部位 的 检验 ，可采用加入荧光磁粉来配制磁悬液 。 6 磁力探伤机 、磁粉和磁悬液的综合性能测定 为保证磁力探伤机工作可靠及磁性悬浮液显示 锻 压 t al Fo r mi n g 参 工 热 处 轰 M 的灵敏度 ，一般选用 A 1 3 0 1 0 0型标准灵敏度试片进 行测定。对于重要零件及 承受重载荷 的零件 ，一般 选用 A1 1 5 1 0 0型标准灵敏度试片，由于 A1型标准 试片尺寸较大，当检测焊缝坡 口等狭小部位时 ，一 般可选用 C 一 1 5 5 0型标准试片。 一 般在下列 情况下必须用 标准试 片进行检验 ： 每班开始工作前。更换新磁悬液后。对磁力 探伤机可靠性或磁力探伤机 的系统灵敏度有怀疑时。 设备进行重要电气修理或大修后。 7 磁痕 观察及 评定 表4 伪磁痕成因 伪磁痕一般特征 局部冷作硬化 一般呈较 宽带状 ，线性度较差 截面急剧变化 宽而模糊 ，分布不紧凑 沿流线方 向成群 的平行磁痕 ，呈不太 连 流线 续的分散状 ，往往 因磁化 电流太大形成 碳化物层状组织 短 、散、宽带状分 布 焊缝边缘 吸附不 紧密 、边缘不清晰 无规 则的局部 磁化 “ 磁 写” 痕迹 ， 无规则局部磁化 模糊 ，退磁后可去掉 零件表面不允许存在任何裂纹 和白点 ，紧固件 8 退磁 和轴类零件 不允许 有任 何横 向缺陷显 示。缺 陷磁 痕、伪磁痕的特征如表 3 、表 4所示 。实际生产 中， 为防止产品错检 ，在每班结束前需对有缺陷的零件 进行复检。在半成 品检验时 ，对缺陷不能准确判 断 的零件，在缺陷部位用 锉刀锉去 0 3 0 5 m m。再 进行磁力探 伤检 测 ，若缺 陷不 存在 ，则 视为 合格 品。这样既保证了产品质量 又避免 了因错检而造成 浪费。 表3 缺 陷名称 缺陷磁 痕的一般特征 磁痕聚集较 浓 ，呈 方 向不 定 的曲线状 或 锻造裂纹 锯齿状 ；近表 面锻造 裂纹产 生不 规则 弥漫 状磁痕 ，出现部位与工艺有关 磁痕 明显 ，浓度较 高 ，呈线 状 ，棱 角较 热处理裂纹 多且尾 部尖 细。多 出现在 棱角 、凹槽 、变 截 面等应力集 中部位 一 般 与磨削 方 向垂 直 ，且成 群 出现 ，呈 磨 削裂纹 网状或细平行状 铸造裂纹 在应力最大 的裂开部位较宽后变细 按中 间大 、两 边 对称 延 伸 的线 状 分布 ， 疲劳裂纹 大多垂直 于零件受力方 向 多弯曲，两端有 鱼尾 状 ，焊缝 近表 面裂 焊接裂纹 纹形成较 宽弥散状磁痕 在圆的横截面上 等 圆周 部位 呈无规 则分 白点 布 ，短柱状线状 单个 或密集点 状或 片状 ，与 缺 陷具体形 夹杂与气孔 状相似 延金 属流线方 向的垂直 线或 微弯 曲状分 发纹 布 ，表 面发纹磁 痕非常细小但轮廓明显 5 0 苎 ! l7 翌 曼 铸 造参 磊 。 热 加 工 ：) IU i -， 句 热 加 工 磁力探伤后零件具有剩磁 ，尤其是硬磁性材料 的零件。一般交流磁化采用交流退磁 ，直流磁化采 用直流退磁。交流降压退磁效果好 ，但 电流下降的 周期较长 ，容易使零件发热 ；直流退磁不会造成零 件发热，但退磁效果较差 。如果零件对剩磁要求严 格 ，可 以在 直 流 退 磁 的 基 础 上再 进 行 一 次 交 流 退 磁 。 一 般在下列情况下应 进行退 磁： 当检测需要 多次磁化时，如认定上一次磁化会给下一次磁化带 来不良影响。如认为零件的剩磁会对 以后的机械 加工产生不 良影响。如认为零件 的剩磁会对测试 或计量装置产生不 良影响。如认 为零件 的剩磁会 对焊接产生不良影响。 零件退磁后一般应不 大于 0 31 0 T，可用磁 场强度计测定，也可用标准铁针不被退磁零件吸住 ， 而以白重坠落 的办法衡量。在实际生产 中主要采用 标准铁针来检测零件 的剩磁。对有特殊要求 的产 品 采用磁场强度计对零件的剩磁进行检测。 9 结语 通过对磁粉 检测 各工 作流 程 的阐述 ，对 缺陷 磁痕和伪磁痕 的识别进 行 了说 明。对影 响磁 痕 的 磁粉性能 、磁化 规范 、磁 悬液 的浓度 和粘 度 、零 件表面状 况等 因素进 行 了分析 ，具 体针 对生 产实 际 中需要 考虑 的问题 进行 了详 细 的描述 。结 果表 明，通过 以上方 法并结合 实践 经验 ，能使 工 件 的 表面缺陷清晰地 显示 出来 ，而 且 能被准 确地 进行 判断 ，在保证检测 准确性 的同时进 一步 提 高 了零 件 的质量及性能 。MW ( 2 01 1 0 5 1 6)