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时间:2011-02-10 15:57来源:蓝天飞行翻译 作者:admin
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三、磁痕分析
磁粉检测是根据被磁化的工件表面磁粉所形成的痕迹(磁痕)作判断的。实际上,形成磁痕的原因可以是多方面的,它并不是只有缺陷才会引起磁粉聚集形成磁痕,所以检测中必须对形成的磁痕作出可靠的分析,检出缺陷,而又不致于漏判、误判。磁粉检测中通常把磁痕分成三类:由缺陷漏磁场产生的磁痕称为相关磁痕;由非缺陷漏磁场产生的磁痕称非相关磁痕;由其他原因(非漏磁场)产生的磁痕称为假磁痕。磁痕分析首先是要排除假磁痕和非相关磁痕,然后根据缺陷磁痕的特征,判别缺陷的种类(即定性)。
"假磁痕
假磁痕的形成不是由于磁力的作用,它可以是以下原因产生:
(")工件表面粗糙;在凹陷处会滞留磁粉,如在铸造表面,粗糙机械加工表面,焊缝两侧凹陷处容易产生这种现象。
()工件表面氧化皮、锈蚀和油漆斑点、剥落处边缘容易滞留磁粉。
(%)工件表面存在油脂、纤维等脏物,都会粘附磁粉。
(&)磁悬液浓度过大、施加磁悬液方式不当,都可能造成假磁痕。
假磁痕的磁粉堆积比较松散,在分散剂中漂洗可失去磁痕。如果是工件表面状态引起的假磁痕,可在工件表面上找到其原因。其他原因引起的假磁痕,当擦去磁痕,对其进行校验时原来的假磁痕一般不会重复出现。
非相关磁痕非相关磁痕由漏磁场产生,但它不是有害缺陷的漏磁场,其产生的原因有以下几方面。 ••
 
)工件截面突变
工件截面的变化会改变工件内部磁力线的分布,在工件上孔洞、键槽、齿条等部位,由于截面缩小,迫使一部分磁力线溢出工件,形成漏磁场。图 "  %为抽磁上键槽引起的非相关磁痕,这种磁痕呈松散的带状分布,宽度与键槽宽度大致吻合。如果有多条键槽,外表将会按键槽的分布规律出现多条对应的磁痕。在齿轮的齿根和螺纹的根部容易出现这种非相关磁痕,甚至遍及整个根部,应注意的是由于根部的结构原因,这时的磁痕不再是松散、带状分布,而与裂纹的磁痕很难区别,所以在根部判别缺陷磁痕时,一定要认真,仔细地排除这种非相关磁痕。
%)工件磁导率不均匀
工件磁导率的差异会产生漏磁场,这是由于低磁导率处难于容纳高磁导率处同样多的磁通量而图 "  %轴套上键槽处的磁痕穿出表面所致。它将产生宽松,浅淡和模糊的磁痕。导致材料磁导率不均匀的原因是多方面的,一般在下列位置易于产生这种磁痕:冷作加工后未经热处理的材料,在变形最大的冷作硬化区边缘;局部淬火工件的不同热处理状态的交界处;两种钢材焊接交界处;被检试件材料具有组织差异的部位;焊条金属与母材有磁性差异的焊缝;工件中有残余应力存在的部位等。

图 "  %&轴套上键槽处的磁痕
)磁写
已被磁化的工件如与铁磁性材料接触、碰撞,在接触、碰撞部位会有磁力线溢出工件表面,形成漏磁场,它所形成的磁痕称为磁写。这种磁痕一般是松散、模糊的,线条不清晰,但如果有尖锐的磁性利器在已磁化的工件上划一下,会产生近似于条状缺陷磁痕的显示。磁写可以沿工件任何方向出现。磁写在工件退磁后的重新磁化校验中一般不会再出现。
")磁化电流过大
磁化电流过大会使工件过度饱和,这时磁通密度超越了材料能够容纳的极限值,
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多余的磁通将溢出工件表面,形成杂乱显示。这种磁痕最容易出现在截面变化处,端角和使用支杆法时的支杆接触部位附近,磁痕一般不连续地分散分布,走向较多与材料的金属流线一致。
非缺陷性质的磁痕在实际检测中还有一些,这些磁痕较为共同的特点是磁痕模糊,松散,痕迹不分明。只要结合工件的结构、形状、表面状态和热护理工艺等,是能够找到它们的产生原因并加以正确判断的。
"相关磁痕
工件加工方法很多,工艺过程各异,产生的缺陷种类和特征各不相同,磁粉检测中常见的缺陷有裂纹、发纹、折叠、白点、夹杂和疏松。实际工作中,一般需根据制造工艺和磁痕的特征来判断缺陷的种类(定性)。这里,简单介绍常见缺陷的产生、规律和磁痕特征。
)裂纹
裂纹是材料承受的应力超过其强度极限引起的破裂,裂纹的危害极大,常常起到破坏作用。裂纹的种类很多,根据成因不同,分为锻造裂纹、铸造裂纹、热处理裂纹、焊接裂纹、磨削裂纹和疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹等。裂纹的磁痕一般磁粉堆积浓密,沿裂纹走向显示清晰,磁痕中部稍粗,端部尖细。
锻造裂纹是加热、锻造、冷却等工艺条件不当或原材料自身缺陷经锻造引起的,容易出现在锻造比大和截面突变处。锻造裂纹一般都比较严重,有尖锐的根部或边缘,磁痕浓密清晰,呈折线或弯曲线状,严重的抹去磁痕后,肉眼可以观察到裂纹。
铸造裂纹是工件冷却凝固收缩时过大的热应力和组织应力引起的,通常出现在截面突变部位,应力集中部位。铸造裂纹一般有一定的深度和宽度,趋于直线状或略有弯曲,尾部尖锐。磁痕浓密清晰,宽度较大,严重的裂纹肉眼可以直接观察到裂纹,小裂纹的磁痕有的会呈断续状。
淬火裂纹是工件自高温快速冷却时热应力与组织应力超过了材料的抗拉强度引起的开裂。淬火裂纹多出现在应力集中部位(如孔周、截面突变处等),大部分是由外表向内裂人,有较大的深度,有时还会产生枝裂。磁痕中部较粗,两头尖细而弯曲,棱角较多,磁粉堆积比较高,轮廓清晰。
焊接裂纹根据形成机理的不同可分为热裂纹(%%& ’ %%%&凝固— ——相变过程中产生)和冷裂纹(%%&以下产生)。热裂纹主要由焊接工艺不当和热胀冷缩应力引起;冷裂纹主要由组织应力、残余应力和焊接中残留的氢的作用等原因单独或共同诱发的。焊接裂纹产生在焊缝和母材中的热影响区,有纵向裂纹,横向裂纹,还有星状的火口裂纹。焊接裂纹的长度、深度和形状不一,两头尖细,多有弯曲。冷裂纹会产生枝裂现象,往往尺度也较大,热裂纹则反之。焊接裂纹的磁痕一般浓密,清晰可见,有直线状、弯曲状和辐射状等。
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磨削裂纹是对高硬度工件表面磨削产生的裂纹,主要由磨削工艺不当(磨削量、磨削速度、冷却等)引起。磨削裂纹一般尺度都较小,出现在磨削面上,往往不是单个出现,会形成网状、放射状等形状,以垂直于磨削方向的居多。磨削裂纹的磁痕大都浅而细,磁粉堆积集中,轮廓较清晰。
 
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