1問題的提出

某公司生產(chǎn)的插銷在電鍍時發(fā)現(xiàn)插銷在近80℃的電鍍液里有斷掉的碎塊,而且在起重機(jī)械的運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)過插銷斷裂事故。為查找失效原因,對其無損探傷,以找出缺陷出現(xiàn)在插銷的部位方向、形貌、缺陷的性質(zhì)。

插銷的熱處理工藝:調(diào)質(zhì)+表面淬火;

插銷材質(zhì):42CrMo;

規(guī)格; 90 mm×325 mm; 85 mm×362 mm; 70 mm×305 mm; 60 mm×250 mm; 50 mm×220 mm; 45 mm×190 mm; 57 mm×195 mm等22種型號。插銷形狀示意圖見圖1。

2磁粉探傷工藝

2.1磁化方法

根據(jù)現(xiàn)有插銷的狀況、探傷設(shè)備條件和性能、工藝操作的特性,以及插銷形狀、大小、生產(chǎn)數(shù)量的要求,選用交直流復(fù)合磁場對插銷進(jìn)行濕式連續(xù)法探傷。濕式連續(xù)法是將插銷放置在通有電流的設(shè)有線圈的TC-4000固定式磁粉探傷機(jī)的夾持頭兩端之間,選擇交直流方式,使之得到縱向和周向磁化,即可實現(xiàn)復(fù)合磁化。

磁場方向與顯現(xiàn)缺陷能力有很大關(guān)系,磁化場垂直于缺陷時,磁粉顯現(xiàn)的缺陷最清晰,磁化場傾斜于缺陷時,磁粉顯現(xiàn)缺陷能力變差,探測靈敏度下降,由于不連續(xù)取向很難預(yù)知,采用復(fù)合磁化技術(shù)可補(bǔ)充單一采用周向交流磁化只能探測與插銷軸向平行的裂紋。交直流復(fù)合磁化速度快,一次即可完成不同方向的磁化,可發(fā)現(xiàn)零件上不同方向的不連續(xù)。在固定式探傷機(jī)上采用通電濕連續(xù)法,多個零件磁化時,須將插銷首尾相抵,兩個或四個串接,再進(jìn)行磁化。交直流復(fù)合磁化見示意圖2。

2.2靈敏度試片

插銷的質(zhì)量考核,客戶沒有提供有關(guān)技術(shù)要求,只要求能檢出使插銷失效的缺陷。為使探傷結(jié)果具有良好的可靠性和再現(xiàn)性,依據(jù)探傷實際,選用A1-30/100型高靈敏度試片,并按規(guī)定正確使用。圓形不連續(xù)的附帶優(yōu)點是指出最大磁場強(qiáng)度的方向和靈敏度的角寬容度界限。這種標(biāo)準(zhǔn)試片在建立多向磁化時可以加以利用,以保證磁化工件時試件上任何一點上所有方向上的磁場都是平衡的。選用A1-30/100試片是用于檢驗磁粉探傷設(shè)備、磁粉和磁懸液的綜合性能及系統(tǒng)靈敏度,并可直接驗證探傷工藝規(guī)程和操作方法是否妥當(dāng)。

2.3磁化規(guī)范

制定磁化規(guī)范一般有(1)用經(jīng)驗公式;(2)用儀器測被測工件表面的磁場強(qiáng)度;(3)測繪鋼的磁性曲線;(4)用標(biāo)準(zhǔn)試片確定大致磁化規(guī)范。因插銷用在受剪切力的重要場合,應(yīng)選用嚴(yán)格磁化規(guī)范,選用經(jīng)驗公式計算與參考鋼材磁特性曲線方法,最后用A1型靈敏度試片確定插銷磁化規(guī)范。磁化規(guī)范見表1。

3結(jié)論

檢測22種型號插銷共114件,發(fā)現(xiàn)82%的插銷有裂紋,實際探傷表明,在插銷表面發(fā)現(xiàn)的缺陷主要是一些淬火裂紋,在插銷的應(yīng)力集中部位、孔的邊緣且垂直孔外圓表面呈放射狀裂紋居多,裂紋磁痕顯示清晰、明顯,一端尖細(xì),另一端顯示稍寬,呈直線狀,短的有2 mm～3 mm,長的約有7 mm,還發(fā)現(xiàn)有縱向裂紋,插銷型號為SJ235001A4-5#,裂紋長約200 mm,其磁痕輪廓清晰。

插銷在淬火時產(chǎn)生較大的應(yīng)力,包括熱應(yīng)力與組織應(yīng)力,這種應(yīng)力在零件內(nèi)部分布很不均勻,當(dāng)應(yīng)力集中在工件某部位并超過該部位的斷裂強(qiáng)度時,則會產(chǎn)生淬火裂紋。由于磁痕種類多且變化多,有時需要借助金相試驗等方法來綜合分析,以對磁痕特征和缺陷類型進(jìn)一步鑒定。

摘自：中國計量測控網(wǎng)