電話:0312-3196929
    傳真:0312-3196086
    手機:13903321957
    地址:保定市競秀區郄莊工業區
您的當前位置:首頁->新聞動態

    黑色金屬鑄件磁粉探傷技術


    問題的提出黑色金屬鑄件(以下簡稱鑄件)在機械行業裏仍具有不可替代的優勢,是機械行業的基礎;鑄件有鑄鋼件和鑄鐵件,其結構較複雜,在機械構件的産品中許多都承受著較大的負荷(拉力、壓力、高溫、高壓和巨大沖擊)等,涉及到人員生命及財産安全;近年來對其質量要求越來越高;用戶對很多鑄件産品技術要求都提出了用磁粉探傷進行檢查,以排除鑄件表面存在的最危險的裂紋類缺陷對使用性能的影響,從而保證鑄件運行的可靠性;磁粉探傷由于工藝簡單、速度快、成本低以及檢測表面裂紋類缺陷靈敏度高等優點,在我公司得到了廣泛的應用;收到了明顯的效果。

      熒光磁粉濕法探傷磁粉探傷的原理是鐵磁性零件被磁化後,在零件表面和近表面有缺陷的地方磁力線會發生變形,溢出零件表面形成漏磁場。此時,在零件表面施加磁粉或磁懸液,磁粉就會吸附在缺陷處,從而顯示出缺陷的位置、形狀和大小。當磁場方向與缺陷垂直時,漏磁場最強,缺陷檢出的靈敏度最高;而磁場方向與缺陷平行或夾角很小(小于20)時,缺陷不能阻礙磁力線的通過,無漏磁場産生,缺陷不能被檢測出來。

      無論是鑄鋼件還是鑄鐵件,它們的表面粗糙、顔色暗淡,形狀往往複雜且不規則;爲了提高磁粉與零件表面的對比度,采用熒光磁粉濕法探傷;爲了確保複雜零件各部位的探傷靈敏度均達到要求,即采用旋轉磁場對零件進行全方位非接觸式複合磁化,保證零件任何方向上的缺陷都能獲得較高的探傷靈敏度;在YX-125型紫外線燈的照明下進行觀察,該紫外線燈發出紫外線輻照度23500W/cm2;也可在無暗室條件下進行熒光磁粉探傷,從而避免了在暗室狀態下探傷時上下零件帶來的諸多不便,從而提高了探傷效率。

      設備的選用選用XGT-A型旋轉磁場探傷機鑄件結構複雜且不規則、大小不一,用常規的床式磁粉探傷機不可能一次性有效地對鑄件各方位進行磁化探傷;故選用XGT-A型旋轉磁場井式探傷機,對鑄件實施間接磁化探傷,該機的最大特點:采用三組相互交叉的磁化線圈,分別接入相位不同的交流電,産生方向隨時間不斷改變的周期性旋轉磁場,該旋轉磁場對被檢測鑄件進行非接觸式的全方位磁化,同時向被檢測鑄件的六方全表面噴灑磁懸液,保證了鑄件表面的任何方向上的缺陷都有磁場與之垂直、且能獲得均勻的磁懸液,從而獲得較高的探傷檢測靈敏度;其次,該機采取垂直吊挂的方式探傷,省掉了複雜的裝卡作業工序,既提高了探傷效率又能使磁懸液的回流,減少了磁懸液的浪費;剩磁也滿足使用要求:探傷結束關閉電源時,該機采用磁化電流不等值衰減措施,隨著磁化線圈中的電流逐級衰減,作用在被檢探零件上的交變磁場幅度也逐漸降爲零,探傷結束後,不經退磁工序即可使被探零件各部位剩磁小于0.2mT.便攜式磁轭探傷儀的選用鑄件大多存在裂紋類缺陷,爲了提高鑄件裂紋類缺陷處理後再次探傷的效率,故選用CE-2A型便攜式磁粉探傷儀;該儀器特點:電磁轭磁化,可帶到現場探傷,方便靈活,靈敏度高,中心部位磁場強度可達4800A/m;用于對發現裂紋類缺陷部位處理後再次探傷,只要探傷工的操作方法適當,仍可以發現零件任何部位任何方向存在的裂紋類缺陷。

      熒光磁粉濕法探傷環境要求與紫外線燈發出紫外線輻照度的確定與普通黑磁粉濕法探傷相比,熒光磁粉濕法探傷有更高的對比度和識別度;美國無損檢測手冊磁粉檢測卷提到:國外濕法磁粉探傷中熒光磁粉濕法探傷的應用已達到了90%,但是熒光磁粉濕法探傷中的高對比度和識別度的獲得依賴于檢測面上超過一定值的紫外線輻照度和受限制的環境白光照度。

      人眼對黃綠色光最敏感,熒光磁粉濕法探傷時,人眼看到的黃綠色熒光顯示是紫外線激發熒光磁粉上的熒光物質産生的,因此,紫外線強度越高,缺陷的熒光顯示也就越亮,不同的白光環境條件下,熒光顯示和背景之間的對比度相差很大;如:當周圍環境存在一些微弱白光時,對比率(缺陷顯示與表面背景之間反射光的相對量)可達300左右,即白光照度越低,對比度就越大,對裂紋類缺陷磁痕的識別就越有利,但不加暗室時,室內照明及門窗都不可避免地産生白光,在晚上和陰雨天的白光不太強,影響不大,仍可清晰進行缺陷磁痕的識別;但在晴夏中午的白光斜射至探傷機旁,其白光照度可達t1000Lx,此時的對比度最差,很難進行對裂紋缺陷磁痕的識別;采用熒光磁粉濕法探傷時,在探傷過程中應無陽光直射磁痕觀察區,探傷區域白光照度應不大于300lx,探傷區域白光照度v與觀察磁痕顯示處紫外燈的紫外線輻照度u按下列關系進行控制:白光照度與15/50A1型靈敏度試片人工缺陷磁痕顯示的關系環境白光照度紫外線輻照度(pW/cm2)缺陷顯示情況清晰、完整顯示複探時,采用黑磁粉濕法探,傷(因爲裂紋部位已經過打磨處理,表面粗糙度較低,對比度好),磁痕觀察區域的白光照度應不小于1500lx.鑄件磁粉探傷操作探傷前,應清除所探傷鑄件探傷部位表面的油汙、沙泥、粘砂、氧化皮、油漆以及其它幹擾磁粉探傷操作和磁痕辨別的物質;清除的方法采用噴丸或機械打磨。

      爲了節約成本,采用水作載液進行配制,但須添加一定比例的分散劑、消泡劑和防鏽劑;熒光磁懸液:13g熒光磁粉每1000ml水,加分散劑610g、消泡劑36g、防鏽劑3050g;即將稱量好的磁粉,先用分散劑攪拌均勻,倒入容器中,然後加水,再加消泡劑和防鏽劑以及其余的水,攪拌均勻;熒光磁懸液濃度一般控制在(0.20.5)ml/100ml;黑色磁懸液:2030g黑色磁粉每1000ml水,加分散劑3050g、消泡劑2030g、防鏽劑3050g;黑色磁懸液濃度一般控制在(1.33.0)ml/100ml;用此方法配制的磁懸液僅爲用煤油作載液的三分之一;極大地降低了磁粉探傷成本。

      接通探傷機電源,把電流調節在2500A左右;將15/50A1型靈敏度試片用透明膠緊貼在所探鑄件的各探傷部位,然後用專用吊具將所探件吊起放入探傷機井中進行旋轉磁場磁化探傷,完後吊起檢查其靈敏度顯示情況,待各部位的人工缺陷磁痕能清晰、完整顯示後方可進行鑄件探傷;否則應查明原因(磁懸液濃度、磁懸液清潔度、紫外線輻照度、白光照度等)。只有當靈敏度清晰、完整顯示後,才能進行探傷。

      退磁對磁痕的影響XGT-A型旋轉磁場探傷機的工作程序是磁化、退磁後吊起進行所探傷件磁痕辨別,與傳統探傷機的磁化、磁痕辨別、再退磁的方法不一致,經過實踐驗證對靈敏度無影響;所形成磁痕的地方是因爲有漏磁場對磁粉的吸附,磁痕已經形成,而交變的退磁場使形成磁痕的地方漏磁場逐步減小,只要沒有磁懸液的沖刷,所形成的磁痕仍停留在原處不會掉,不會影響磁痕的觀察。

      鑄件熒光磁粉探傷時,明顯的裂紋類缺陷一目了然,對極個別磁痕難以辨認的疑似裂紋等,我們都將一一標出,然後用砂輪打磨,利用CE-2A型便攜式磁粉探傷儀,用磁轭法進行進一步探傷確認,對無裂紋件予以放行;對確認爲裂紋的件放下待處理。

      大型鑄件磁粉探傷操作無法放入XGT-A型旋轉磁場探傷機井中(直徑大于600mm)的大型鑄件的探傷:用CE-2A型便攜式磁粉探傷儀采用磁轭法進行,探頭提升力244.1N;接通電源,在被探零件表面上緩慢噴灑混合均勻的磁懸液,將探頭接觸被探零件表面,按下充磁開關“充磁指示燈”亮,此時,零件呈磁化狀態,再緩慢噴灑磁懸液,灑完後再進行二至三次磁化;15/50A1型靈敏度試片清晰顯示後,方可進行探傷;但要注意磁轭探傷的有效檢驗範圍:在磁轭兩側各爲極間距的四分之一,每次局部磁化檢查的有效範圍應完全覆蓋而不得遺漏(即磁轭每次移動應有不少于25mm的覆蓋區);同時爲了檢測出不同方向的裂紋應按上述方法在同一部位應進行兩次近似相互垂直方向的磁化。

      裂紋類缺陷鑄件的處理對發現有裂紋類缺陷鑄件可及時向工藝技術員反饋質量信息,爲其進一步改進生産工藝提供可靠依據;同時對發現有裂紋類缺陷的鑄件指導工人進行焊修,這既保證了鑄件的質量,又降低了鑄件的廢品損失率,進一步地提高了公司的經濟效益;也減少了後期機加工序發現裂紋類缺陷幾率,提升了鑄件産品在用戶心中的質量形象。

      對發現有裂紋類缺陷鑄件的裂紋進行打磨,經CE-2A型便攜式磁粉探傷儀探傷確認裂紋處理幹淨後,且裂紋深度2mm的經打磨平滑過度方可放行;對裂紋深度>2mm的需進行補焊,補焊處消除應力處理後24小時(爲了防止補焊處産生的延遲裂紋)打磨複探,直到裂紋消除爲止;方視爲合格。

      産生延遲裂紋的原因由于鑄件結構複雜、強度和表面硬度都較大,在補焊過程中産生的內應力(熱應力和組織應力)沒有得到及時徹底的釋放,再加上有可能存在裂紋源(鑄造缺陷),過一段時間後就可能産生延遲開裂;爲了保證産品質量和檢測的可靠性,選擇探傷時機也很重要,經過多年的實踐證明高強度合金鋼鑄件的補焊處産生延遲開裂現象非常明顯,特別是鑄造缺陷(如夾砂等)未清除幹淨的補焊處的延遲開裂就更爲突出。爲了減少延遲開裂,鑄造缺陷(如夾砂等)必須清除幹淨後才能補焊。

      由于焊接裂紋非常細小,探傷時要特別注意,用磁轭法探傷時一定要從不同的方向進行探測,要做到磁化和噴灑均勻磁懸液要同步進行,磁懸液應在探傷檢驗區緩慢流過,施加磁懸液結束後,應再進行二至三次磁化,探傷範圍要有一定的覆蓋而不得遺漏,確保探傷的可靠性。

      鑄件裂紋特點及易産生部位鑄件裂紋特點:中間粗大,兩端尖細,多出現在尺寸變化較大、厚度不均、轉角處以及轉角的背面等部位;其磁痕特征:寬度較大且兩端慢慢變細,一般爲斷斷續續或連續的線條,而形成不規則的尖角,磁粉聚積濃密清晰。


    【上一個】 常見合金元素對鋼焊接性的影響 【下一個】 避免及控制壓鑄件飛邊的産生對提高壓鑄件生産水平及壓鑄件質量