在用起重天車吊鉤的磁粉檢測

王玲玲 張元華 趙江招 張莉

摘? 要：天車是各個廠礦、各種倉庫廣泛使用的一種起重設備，它的技術狀態和安全狀況的好壞直接關系到人身安全、設備安全及產品質量和生產效率。起重天車在使用過程中最易出現的危險缺陷之一是疲勞裂紋，可直接造成吊鉤斷裂。對其進行定期檢查是防止其斷裂，保證安全最可行有效的措施。該文考慮吊鉤的形狀和尺寸等原因，選擇觸頭法和繞電纜法對某單位在用起重天車吊鉤進行了磁粉檢測，確保吊鉤使用的安全性和可靠性。

關鍵詞：在用起重天車? 吊鉤? 磁粉檢測? 疲勞裂紋

吊鉤是起重機械中最常見的一種吊具，有著較大的安全隱患[1]。如果不定期地進行安全性能檢驗，可能帶來吊鉤吊物墜落的嚴重后果。因此在用起重天車吊鉤的質量檢驗對保證天車的安全運行有著非常重要的意義。

1? 吊鉤的技術條件及受力情況

1.1 技術條件

吊鉤材質為30CrMnSiA，規格為φ80×400，吊鉤表面涂漆，如圖1所示。熱處理條件為880℃油淬，220℃回火。剩磁Br=0.98T，矯頑力Hc=2712A/m。

1.2 受力情況

如圖2所示，受力區A為吊鉤彎曲部位，受力區B為柄，受力區C為螺紋部位，受力區不允許任何缺陷存在。根據吊鉤結構和受力狀況，一般認為存在如圖1所示的受力區A、B和C均存在危險截面[2，3]。吊鉤在重力負荷下受拉伸應力作用，其曲變部位受傾斜拉應力負荷[4]。

1.3 吊鉤的定期檢驗

起重天車在使用過程中最易出現的危險缺陷之一是疲勞裂紋，可直接造成吊鉤斷裂[5]。對其進行定期檢查是防止其斷裂，保證安全最可行有效的措施[1]。因此吊鉤的檢驗重點是疲勞裂紋，要定期檢測所有表面（不包括端面）疲勞裂紋。檢測方法標準按照NB/T 47013.4-2015標準，質量驗收等級按Ⅰ級合格進行。

2? 檢測工藝的制定

2.1 磁化方法的選擇

為了有效地檢測出吊鉤所有表面（除端面）的疲勞裂紋，須在其內部分別產生一個與軸線方向垂直的周向磁場和一個與軸線方向平行的縱向磁場。考慮吊鉤的形狀和尺寸等原因，因而選擇觸頭法產生的周向磁場（電流為I1）和電纜法產生的縱向磁場（其電流為I1）來對其進行磁化，如圖2所示。

2.2 磁化規范

如圖2所示，周向磁化觸頭法：用連續法檢測，電流I1=15D=1200A。受力區A和B用連續法檢測，縱向繞電纜法，電纜匝數N=5，吊鉤長徑比L/D=5，充填系數Y<2，因此使用高充填因數公式計算，安匝數IN=35000/（L/D+2），通電電流I2≈1000A。

受力區C螺紋部分用剩磁法檢測，因剩磁Br=0.98T，矯頑力Hc=2712A/m，用縱向磁化，L/D=5，工件表面磁場強度應達到28kA/m。吊鉤退磁后剩磁Br≤0.3mT。

2.3 工件的實際檢測

檢測步驟如下。

（1）預處理。

由于吊鉤在使用前經噴漆處理，故在進行檢測前應先去除漆層，使其露出金屬光澤。

（2）先周向磁化，后縱向分兩段磁化。

①周向磁化用觸頭從吊鉤兩端通電，并安裝接觸墊，以防打火燒傷。用連續法檢測，電流I1=15D=1200A。

②受力區A和B用連續法檢測，縱向繞電纜法，通電電流I2≈1000A。

③受力區C螺紋部分用剩磁法檢測，用縱向磁化，工件表面磁場強度應達到28kA/m。

（3）退磁。

吊鉤退磁后剩磁Br≤0.3mT。

吊鉤危險性較大，故應選擇高靈敏度試片。且由于尺寸關系，A1型試片使用不便，因此選用C1-8/50試片。

檢測中，發現其中一個吊鉤上C區有一明顯的磁粉堆積物。擦去磁痕，重新操作，仍有磁痕顯示，因而判斷它是缺陷顯示，從而預防了事故的發生。

3? 結語

在用起重天車吊鉤疲勞裂紋為其典型缺陷，應用磁粉檢測進行定期檢驗，預期防范是可行的，應進行推廣應用。

參考文獻

[1] 李建成.在役起重機吊鉤的磁粉檢測[J].無損檢測， 2001，23（12）：541，544.

[2] 唐建群，張禮敬，鞏建鳴，等.吊鉤斷裂原因分析[J].理化檢驗-物理分冊，2004，40（3）：138-141.

[3] Vasudevan AK，Petrovic JJ.A Comparative Overview of Molybdenum Disilicide Composites[J].Materials Science and Engineering，1992，155（1-2）：1-17.

[4] 王文杰.吊鉤的危險斷面及安全檢驗[J].大眾標準化，2004（5）：21-22.

[5] 果新華，安立軍，石曉龍.磁粉探傷技術在門座起重機疲勞裂紋檢測的應用[J].中國船檢，2013（12）：101-103.