黃奕超,周 培
(上海飛機制造有限公司,上海 200436)
淺析磁粉檢測中大批量零件的退磁
黃奕超,周 培
(上海飛機制造有限公司,上海 200436)
隨著社會經濟的快速發展,工業化水平的不斷提高,產品質量也受到越來越多人的重視。磁粉檢測是常規無損檢測中不可缺少的方法之一,針對大型企業中零件的大批量生產,分析零件在退磁過程中擺放的方法、位置,旨在提高工作效率,實現更高效、更省力的退磁。
退磁;磁粉檢測;航空零件;零件質量
在航空零件制造過程中,無損檢測是檢驗零件質量的最主要方法之一。由于磁粉檢測對鐵磁性材料的檢測靈敏度高,可檢查表面和近表面的缺陷,且操作簡單,所以,其在無損檢測常規方法中發揮著非常重要的作用。
隨著企業效益的逐漸提高,零件的制造量不斷增加,提高工作效率、減少錯誤操作步驟是現在最主要的任務。
鐵磁材料被磁化后,由于不連續性的存在,使得零件表面和近表面的磁力線發生局部畸變而形成漏磁場,吸附施加在零件表面的磁粉,在適當的光照下形成目視可見的磁痕,從而顯示不連續性的位置、大小、形狀和嚴重程度。當零件的表層存在著切割磁力線的缺陷時,部分磁通就會從缺陷部位逸出零件,形成漏磁場。當零件存在缺陷時,磁痕如圖1所示。

圖1 不連續處漏磁場和磁痕分布
鐵磁性材料磁化后,零件仍會存在一定的剩磁,剩磁的大小與零件的材料、幾何形狀等因素有關。存在剩磁的零件在后續的加工、使用過程中可能會造成安全隱患。例如,性能要求高的零件如果不退磁或者退磁不凈,在有剩余磁力線處,易吸附帶有水份的鐵磁性粉末之類的臟物,即使經過多次非機械的清洗也不易徹底清除,而吸有鐵磁性粉末的部分位置上就很容易氧化生銹;軸承等運轉工件上如果存在較大剩磁,會吸附鐵屑或鐵磁性粉末,造成軸承磨損,使運轉困難;對剩磁很大的工件進行電弧焊接時,剩磁會引起電弧的偏轉,造成焊位偏離;精密零件上的剩磁會影響檢測儀器的測量,導致結果不精準。當工件進行2個以上的方向磁化時,如果后道工序磁化不能克服前道工序剩磁的影響,就會造成磁粉探傷效果不佳,出現錯誤的評判。總之,在大多數情況下,存在剩磁是有害的,所以,在實際工作中,應盡量減少剩磁,使其存在不影響零件的正常使用。零件有多種退磁方法,但所有的方法都是基于同一個原理,即為零件施加一個等于或大于磁化時的磁場,然后不斷改變磁場方向,逐漸減小磁場強度直至零。退磁原理如圖2所示。
由于磁滯現象的存在,當鐵磁材料磁化到飽和后,即使撤消外加磁場,零件中的磁感應強度仍回不到零點。電磁退磁方法是加一個適當的反向磁場,使得材料中的磁感應強度重新回到零點,且磁場強度或電流必須按順序反轉和逐步降低。將零件置于方向隨時間不斷交變的磁場中,會產生磁滯回線,當幅值逐步遞減時,回線軌跡也越來越小,零件中剩磁也越來越小,最后接近于零。

圖2 退磁原理
將20個材料、形狀都一樣的零件進行縱向磁化,然后將零件平鋪開后放于三項全波整流退磁機中進行退磁,通過測量每個零件的剩磁來確定退磁效果。
將磁化后的零件平鋪放置于退磁機中退磁,擺放位置如圖3所示。用剩余磁場指示器分別對20個零件進行剩磁測量,并記錄剩磁超過3 Gs的零件,重復5次試驗,得出的結果如表1所示。由表1可知,采取這種擺放方法,在零件的退磁過程中,所有零件的剩余磁場都符合要求。

圖3 零件平鋪擺放位置

表1 零件平鋪退磁得到的試驗數據
將磁化后的零件重疊放于退磁機中退磁,擺放的位置如圖4所示。用剩余磁場指示器分別對20個零件進行剩磁測量,并記錄剩磁超過3 Gs的零件,重復5次試驗,得出的結果如表2所示。由表2可知,采取這種擺放方法,在零件的退磁過程中,零件的磁場會互相干涉,從而導致退磁不完全,零件存在較大剩磁。

圖4 零件重疊擺放位置

表2 零件平鋪退磁得到的試驗數據
將磁化后的零件平鋪并重疊放于退磁機中退磁,擺放位置如圖5所示。用剩余磁場指示器分別對20個零件進行剩磁測量,并記錄剩磁超過3 Gs的零件,重復5次試驗,得出的結果如表3所示。

圖5 零件平鋪+重疊擺放位置

表3 零件平鋪退磁得到的試驗數據
由表3可知,采取這種擺放方法,在零件的退磁過程中,零件的磁場仍會互相干涉,重疊的零件較難完整退磁,使部分零件存在剩磁。
經過多次試驗分析,零件的退磁受到擺放位置的影響,并且零件疊放的數量越多,不完全退磁的可能性就越大。因此,在退磁過程中,零件應盡可能地平鋪開且不相互重疊,這樣,既能提高了退磁的效率,也能更加直觀地清點零件的數量。
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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.20.142
2095-6835(2017)20-0142-02
〔編輯:白潔〕