鐵路貨車軸承外圈如何進行磁粉檢測及對缺欠的定性

趙光華 張冠軍 楊斌 謝鵬飛

（齊車集團石家莊車輛有限公司 河北石家莊 050000）

鐵路貨車包括敞車、棚車、罐車、平車等，每種車型上都使用著不同型號的軸承，貨車運行一段時間后，就會對軸承有不同程度的磨損和損壞，所以，經過一段時間就要對貨車進行一次段修或廠修。針對公司貨車檢修要求，檢修軸承時，必須把軸承拆卸下來進行清洗后再進行軸承外圈磁粉檢測（見圖1）。

圖1 輪對軸承位置

1 軸承外圈磁粉檢測的方法和所要注意的事項

1.1 磁懸液的配比

軸承外圈探傷使用的磁懸液是由磁粉和油基磁懸液的載液配制而成，油基磁懸液的載液為磁粉探傷專用溶劑油。閃點（閉口）≥94℃，運動黏度≤3.0mm2/s（40℃）、≤5.0mm2/s（5℃）。其他性能應符合該種油的技術條件［1］，軸承外圈探傷用磁懸液配比為非熒光磁粉15～30g/L，磁粉磁懸液的體積濃度為1.2～3.0mL/100mL。根據(jù)探傷工作量、季節(jié)變化及磁懸液的清潔程度，要求每月進行一次全部更換，磁懸液不得被污染，若污染后應立即更換［2］。

1.2 磁粉探傷前的準備

軸承外圈表面須露出基本金屬表面，并擦干凈，須無油污、銹垢、毛刺和纖維等雜物。每日上午和下午開工時須進行日常性能校驗，使用白光照度儀檢測工件探測表面，包括軸承外圈外表面、滾道表面，外圈端面等各處的白光照度都應大于500lx［3］。

1.3 磁化的過程

軸承外圈進行探傷時通電時間為2～3s，停止噴淋磁懸液后應再磁化2次，每次1s，觀察橫向磁化電流和縱向磁場，應符合磁化規(guī)范的要求，退出磁頭，手動轉動，首先觀察軸承外圈外表面有無缺欠磁痕、觀察內表面情況，以及兩端面部位有無缺欠磁痕。然后，用手指捏住軸承外圈內外表面傾斜45°左右，要避免手套蹭掉兩端磁粉，認真觀察兩端面有無缺欠磁痕，有缺欠的工件應在缺欠部位做好標識（報廢）。對合格的軸承外圈進行退磁，應距探傷機1m以外，逐個在其兩端面棱角處進行剩磁檢查，其剩磁不超過0.3mT（3GS）為合格［4］。

2 缺欠磁痕的分類

2.1 相關磁痕的形成

（1）鐵路軸承外圈在進行磁粉探傷，工件上的磁痕顯示需要保存下來時，以作為永久性記錄時，可采用照相的方法把缺陷磁痕的形狀和位置拍攝清楚。貨車軸承工件在使用過程中，由于受到反復的交變應力作用，導致工件內部原有的小缺欠或表面帶有劃傷、內部縮孔等結構，形成疲勞帶，從而產生疲勞裂紋（見圖2）。貨車在運行過程中軸承受到外力的磕碰傷通常就會產生應力集中，這時就會在缺口處釋放應力產生裂紋（見圖3）［5］。

圖2 軸承外側疲勞裂紋

圖3 軸承外側應力裂紋

（2）鐵路貨車在運行過程中軸承在受交變應力的作用下，在檢修作業(yè)時，容易出現(xiàn)的裂紋屬于疲勞裂紋；在工件的孔邊緣和截面突變等軸承的側表面位置，進行磁化后，在光照下可明顯觀察出疲勞裂紋的特點（見圖4）是軸承外圈側表面放大的毛細裂紋。

圖4 軸承側面裂紋

（3）軸承外圈內外側貫通裂紋，呈現(xiàn)與滾珠平行狀裂紋，長短不一，邊緣參差不齊，方向平行于受力方向，具有中間粗、兩頭尖、長短不一的特點（見圖5）。在無損檢測時，磁痕濃密而清晰，呈現(xiàn)出缺欠兩頭呈尖角；若擦掉磁痕，裂紋缺欠目視可見或者不清晰，在10 倍的放大鏡下，裂紋可清晰可見，還有些缺欠呈不規(guī)則形態(tài)（見圖6），是磁粉檢測中軸承外圈內側表面裂紋的磁痕顯示，可明顯觀察到邊緣參差不齊、磁痕呈現(xiàn)放射性所具備的典型特點［6］。

圖5 軸承貫通裂紋

圖6 軸承內側裂紋

2.2 干擾因素

干擾因素分為非相關顯示和偽顯示。非相關顯示不是真正的缺陷，因此對工件不會構成危害，但是它與相關顯示容易混淆，很容易造成誤檢［7］（見圖7）。偽顯示（假缺陷磁痕）是非漏磁場形成的，其產生的原因：首先，工件表面粗糙滯留磁粉而形成，其特征是磁痕輪廓不清；其次，工件表面不清潔黏附磁粉形成的磁痕顯示，其特征是磁粉堆積松散，清理干凈后，重新檢測該顯示不再出現(xiàn)。在濕法檢測中，磁懸液中的纖維物線頭黏附磁粉滯留在工件表面上（見圖8），容易引起誤判，因此，干擾因素具有輪廓不清晰、磁粉聚集松散等特點。

圖7 非相關磁痕圖

圖8 偽磁痕圖

3 結語

本文探討了磁粉探傷時形成的缺欠磁痕的形成方式及分類，可以分為相關磁痕、非相關磁痕、偽磁痕，進行分析具有十分重要的現(xiàn)實意義。探傷人員應該深刻認識到軸承屬于關鍵零部件，如遇到缺欠漏檢，將形成重大質量問題，為行車安全帶來不可挽回的損失，所以，對于提高磁粉探測的準確性和可靠性來說是十分必要和重要的。