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時間:2011-02-10 15:57來源:藍天飛行翻譯 作者:admin
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三、磁痕分析
磁粉檢測是根據被磁化的工件表面磁粉所形成的痕跡(磁痕)作判斷的。實際上,形成磁痕的原因可以是多方面的,它并不是只有缺陷才會引起磁粉聚集形成磁痕,所以檢測中必須對形成的磁痕作出可靠的分析,檢出缺陷,而又不致于漏判、誤判。磁粉檢測中通常把磁痕分成三類:由缺陷漏磁場產生的磁痕稱為相關磁痕;由非缺陷漏磁場產生的磁痕稱非相關磁痕;由其他原因(非漏磁場)產生的磁痕稱為假磁痕。磁痕分析首先是要排除假磁痕和非相關磁痕,然后根據缺陷磁痕的特征,判別缺陷的種類(即定性)。
"假磁痕
假磁痕的形成不是由于磁力的作用,它可以是以下原因產生:
(")工件表面粗糙;在凹陷處會滯留磁粉,如在鑄造表面,粗糙機械加工表面,焊縫兩側凹陷處容易產生這種現象。
()工件表面氧化皮、銹蝕和油漆斑點、剝落處邊緣容易滯留磁粉。
(%)工件表面存在油脂、纖維等臟物,都會粘附磁粉。
(&)磁懸液濃度過大、施加磁懸液方式不當,都可能造成假磁痕。
假磁痕的磁粉堆積比較松散,在分散劑中漂洗可失去磁痕。如果是工件表面狀態引起的假磁痕,可在工件表面上找到其原因。其他原因引起的假磁痕,當擦去磁痕,對其進行校驗時原來的假磁痕一般不會重復出現。
非相關磁痕非相關磁痕由漏磁場產生,但它不是有害缺陷的漏磁場,其產生的原因有以下幾方面。 ••
 
)工件截面突變
工件截面的變化會改變工件內部磁力線的分布,在工件上孔洞、鍵槽、齒條等部位,由于截面縮小,迫使一部分磁力線溢出工件,形成漏磁場。圖 "  %為抽磁上鍵槽引起的非相關磁痕,這種磁痕呈松散的帶狀分布,寬度與鍵槽寬度大致吻合。如果有多條鍵槽,外表將會按鍵槽的分布規律出現多條對應的磁痕。在齒輪的齒根和螺紋的根部容易出現這種非相關磁痕,甚至遍及整個根部,應注意的是由于根部的結構原因,這時的磁痕不再是松散、帶狀分布,而與裂紋的磁痕很難區別,所以在根部判別缺陷磁痕時,一定要認真,仔細地排除這種非相關磁痕。
%)工件磁導率不均勻
工件磁導率的差異會產生漏磁場,這是由于低磁導率處難于容納高磁導率處同樣多的磁通量而圖 "  %軸套上鍵槽處的磁痕穿出表面所致。它將產生寬松,淺淡和模糊的磁痕。導致材料磁導率不均勻的原因是多方面的,一般在下列位置易于產生這種磁痕:冷作加工后未經熱處理的材料,在變形最大的冷作硬化區邊緣;局部淬火工件的不同熱處理狀態的交界處;兩種鋼材焊接交界處;被檢試件材料具有組織差異的部位;焊條金屬與母材有磁性差異的焊縫;工件中有殘余應力存在的部位等。

圖 "  %&軸套上鍵槽處的磁痕
)磁寫
已被磁化的工件如與鐵磁性材料接觸、碰撞,在接觸、碰撞部位會有磁力線溢出工件表面,形成漏磁場,它所形成的磁痕稱為磁寫。這種磁痕一般是松散、模糊的,線條不清晰,但如果有尖銳的磁性利器在已磁化的工件上劃一下,會產生近似于條狀缺陷磁痕的顯示。磁寫可以沿工件任何方向出現。磁寫在工件退磁后的重新磁化校驗中一般不會再出現。
")磁化電流過大
磁化電流過大會使工件過度飽和,這時磁通密度超越了材料能夠容納的極限值,
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多余的磁通將溢出工件表面,形成雜亂顯示。這種磁痕最容易出現在截面變化處,端角和使用支桿法時的支桿接觸部位附近,磁痕一般不連續地分散分布,走向較多與材料的金屬流線一致。
非缺陷性質的磁痕在實際檢測中還有一些,這些磁痕較為共同的特點是磁痕模糊,松散,痕跡不分明。只要結合工件的結構、形狀、表面狀態和熱護理工藝等,是能夠找到它們的產生原因并加以正確判斷的。
"相關磁痕
工件加工方法很多,工藝過程各異,產生的缺陷種類和特征各不相同,磁粉檢測中常見的缺陷有裂紋、發紋、折疊、白點、夾雜和疏松。實際工作中,一般需根據制造工藝和磁痕的特征來判斷缺陷的種類(定性)。這里,簡單介紹常見缺陷的產生、規律和磁痕特征。
)裂紋
裂紋是材料承受的應力超過其強度極限引起的破裂,裂紋的危害極大,常常起到破壞作用。裂紋的種類很多,根據成因不同,分為鍛造裂紋、鑄造裂紋、熱處理裂紋、焊接裂紋、磨削裂紋和疲勞裂紋、應力腐蝕裂紋等。裂紋的磁痕一般磁粉堆積濃密,沿裂紋走向顯示清晰,磁痕中部稍粗,端部尖細。
鍛造裂紋是加熱、鍛造、冷卻等工藝條件不當或原材料自身缺陷經鍛造引起的,容易出現在鍛造比大和截面突變處。鍛造裂紋一般都比較嚴重,有尖銳的根部或邊緣,磁痕濃密清晰,呈折線或彎曲線狀,嚴重的抹去磁痕后,肉眼可以觀察到裂紋。
鑄造裂紋是工件冷卻凝固收縮時過大的熱應力和組織應力引起的,通常出現在截面突變部位,應力集中部位。鑄造裂紋一般有一定的深度和寬度,趨于直線狀或略有彎曲,尾部尖銳。磁痕濃密清晰,寬度較大,嚴重的裂紋肉眼可以直接觀察到裂紋,小裂紋的磁痕有的會呈斷續狀。
淬火裂紋是工件自高溫快速冷卻時熱應力與組織應力超過了材料的抗拉強度引起的開裂。淬火裂紋多出現在應力集中部位(如孔周、截面突變處等),大部分是由外表向內裂人,有較大的深度,有時還會產生枝裂。磁痕中部較粗,兩頭尖細而彎曲,棱角較多,磁粉堆積比較高,輪廓清晰。
焊接裂紋根據形成機理的不同可分為熱裂紋(%%& ’ %%%&凝固— ——相變過程中產生)和冷裂紋(%%&以下產生)。熱裂紋主要由焊接工藝不當和熱脹冷縮應力引起;冷裂紋主要由組織應力、殘余應力和焊接中殘留的氫的作用等原因單獨或共同誘發的。焊接裂紋產生在焊縫和母材中的熱影響區,有縱向裂紋,橫向裂紋,還有星狀的火口裂紋。焊接裂紋的長度、深度和形狀不一,兩頭尖細,多有彎曲。冷裂紋會產生枝裂現象,往往尺度也較大,熱裂紋則反之。焊接裂紋的磁痕一般濃密,清晰可見,有直線狀、彎曲狀和輻射狀等。
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磨削裂紋是對高硬度工件表面磨削產生的裂紋,主要由磨削工藝不當(磨削量、磨削速度、冷卻等)引起。磨削裂紋一般尺度都較小,出現在磨削面上,往往不是單個出現,會形成網狀、放射狀等形狀,以垂直于磨削方向的居多。磨削裂紋的磁痕大都淺而細,磁粉堆積集中,輪廓較清晰。
 
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