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金屬工件表面缺陷檢測方法-磁粉探傷檢測原理及應用介紹

2019-11-8 09:57| 發布者: 西獨歐陽風| 查看: 184| 評論: 0|來自: 機械設計一點通

摘要: 金屬工件表面缺陷檢測方法-磁粉探傷檢測原理及應用介紹

磁粉探傷檢測介紹

金屬工件表面缺陷檢測方法-磁粉探傷檢測原理及應用介紹

磁粉探傷利用工件缺陷處的漏磁場與磁粉的相互作用,它利用了鋼鐵制品表面和近表面缺陷(如裂紋,夾渣,發紋等)磁導率和鋼鐵磁導率的差異,磁化后這些材料不連續處的磁場將發生畸變,形成部分磁通泄漏處工件表面產生了漏磁場,從而吸引磁粉形成缺陷處的磁粉堆積——磁痕,在適當的光照條件下,顯現出缺陷位置和形狀,對這些磁粉的堆積加以觀察和解釋,就實現了磁粉探傷。

在工業中,磁粉探傷可用來作最后的成品檢驗,以保證工件在經過各道加工工序(如焊接、金屬熱處理、磨削)后,在表面上不產生有害的缺陷。它也能用于半成品和原材料如棒材、鋼坯、鍛件、鑄件等的檢驗,以發現原來就存在的表面缺陷。鐵道、航空等運輸部門、冶煉、化工、動力和各種機械制造廠等,在設備定期檢修時對重要的鋼制零部件也常采用磁粉探傷,以發現使用中所產生的疲勞裂紋等缺陷,防止設備在繼續使用中發生災害性事故。

磁粉探傷檢測的原理

磁粉探傷,是通過磁粉在缺陷附近漏磁場中的堆積以檢測鐵磁性材料表面或近表面處缺陷的一種無損檢測方法。將鋼鐵等磁性材料制作的工件予以磁化,利用其缺陷部位的漏磁能吸附磁粉的特征,依磁粉分布顯示被探測物件表面缺陷和近表面缺陷的探傷方法。該探傷方法的特點是簡便、顯示直觀。

磁粉探傷種類:

1、按工件磁化方向的不同,可分為周向磁化法、縱向磁化法、復合磁化法和旋轉磁化法。

2、按采用磁化電流的不同可分為:直流磁化法、半波直流磁化法、和交流磁化法。

3、按探傷所采用磁粉的配制不同,可分為干粉法和濕粉法。

4、按照工件上施加磁粉的時間不同,可分為連續法和剩磁法。

磁粉探傷檢測的特點

磁粉探傷的優點是:對鋼鐵材料或工件表面裂紋等缺陷的檢驗非常有效;設備和操作均較簡單;檢驗速度快,便于在現場對大型設備和工件進行探傷;檢驗費用也較低。缺點是:僅適用于鐵磁性材料;僅能顯出缺陷的長度和形狀,而難以確定其深度;對剩磁有影響的一些工件,經磁粉探傷后還需要退磁和清洗。

磁粉探傷的靈敏度高、操作也方便。但它不能發現床身鑄件內的部分和導磁性差(如奧氏體鋼)的材料,而且不能發現鑄件內部分較深的缺陷。鑄件、鋼鐵材被檢表面要求光滑,需要打磨后才能進行。

磁粉探傷檢測應用案例

某批次齒輪軸共113件,成品經磁粉探傷檢測,發現有4件零件在端面齒根位置出現了亮點顯示。齒輪軸材料為12Cr2Ni4A,表面進行碳氮共滲,齒底滲層深度≥0.2mm,表面硬度≥60HRC,心部硬度32~42HRC。

齒輪軸肉眼觀察均未見異常,對缺陷零件進行熒光磁粉探傷檢查,在局部齒根處可見細微的熒光磁粉顯示。缺陷顯示位置相同,形貌相似,如圖所示,其余表面均未發現磁痕顯示。

金屬工件表面缺陷檢測方法-磁粉探傷檢測原理及應用介紹

金屬工件表面缺陷檢測方法-磁粉探傷檢測原理及應用介紹

說明裂紋在齒輪軸端面有4個齒根分別存在1條裂紋,編號分別為1#~4#裂紋,具體的分布位置如下圖所示:

金屬工件表面缺陷檢測方法-磁粉探傷檢測原理及應用介紹

微觀查看檢測,其中,1#裂紋的徑向長度為0.358mm、軸向長度為1.295mm;2#裂紋的徑向長度為0.354mm,軸向長度為1.30mm;3#裂紋的徑向長度為0.334mm,軸向長度為1.208mm;4#裂紋的徑向長度為0.302mm,軸向長度約為1.20mm。

金屬工件表面缺陷檢測方法-磁粉探傷檢測原理及應用介紹

裂紋形狀

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裂紋形狀

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