1问题的提出

某公司生产的插销在电镀时发现插销在近80℃的电镀液里有断掉的碎块,而且在起重机械的运行中发现过插销断裂事故。为查找失效原因,对其无损探伤,以找出缺陷出现在插销的部位方向、形貌、缺陷的性质。

插销的热处理工艺:调质+表面淬火;

插销材质:42CrMo;

规格; 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种型号。插销形状示意图见图1。

2磁粉探伤工艺

2.1磁化方法

根据现有插销的状况、探伤设备条件和性能、工艺操作的特性,以及插销形状、大小、生产数量的要求,选用交直流复合磁场对插销进行湿式连续法探伤。湿式连续法是将插销放置在通有电流的设有线圈的TC-4000固定式磁粉探伤机的夹持头两端之间,选择交直流方式,使之得到纵向和周向磁化,即可实现复合磁化。

磁场方向与显现缺陷能力有很大关系,磁化场垂直于缺陷时,磁粉显现的缺陷最清晰,磁化场倾斜于缺陷时,磁粉显现缺陷能力变差,探测灵敏度下降,由于不连续取向很难预知,采用复合磁化技术可补充单一采用周向交流磁化只能探测与插销轴向平行的裂纹。交直流复合磁化速度快,一次即可完成不同方向的磁化,可发现零件上不同方向的不连续。在固定式探伤机上采用通电湿连续法,多个零件磁化时,须将插销首尾相抵,两个或四个串接,再进行磁化。交直流复合磁化见示意图2。

2.2灵敏度试片

插销的质量考核,客户没有提供有关技术要求,只要求能检出使插销失效的缺陷。为使探伤结果具有良好的可靠性和再现性,依据探伤实际,选用A1-30/100型高灵敏度试片,并按规定正确使用。圆形不连续的附带优点是指出最大磁场强度的方向和灵敏度的角宽容度界限。这种标准试片在建立多向磁化时可以加以利用,以保证磁化工件时试件上任何一点上所有方向上的磁场都是平衡的。选用A1-30/100试片是用于检验磁粉探伤设备、磁粉和磁悬液的综合性能及系统灵敏度,并可直接验证探伤工艺规程和操作方法是否妥当。

2.3磁化规范

制定磁化规范一般有(1)用经验公式;(2)用仪器测被测工件表面的磁场强度;(3)测绘钢的磁性曲线;(4)用标准试片确定大致磁化规范。因插销用在受剪切力的重要场合,应选用严格磁化规范,选用经验公式计算与参考钢材磁特性曲线方法,最后用A1型灵敏度试片确定插销磁化规范。磁化规范见表1。

3结论

检测22种型号插销共114件,发现82%的插销有裂纹,实际探伤表明,在插销表面发现的缺陷主要是一些淬火裂纹,在插销的应力集中部位、孔的边缘且垂直孔外圆表面呈放射状裂纹居多,裂纹磁痕显示清晰、明显,一端尖细,另一端显示稍宽,呈直线状,短的有2 mm～3 mm,长的约有7 mm,还发现有纵向裂纹,插销型号为SJ235001A4-5#,裂纹长约200 mm,其磁痕轮廓清晰。

插销在淬火时产生较大的应力,包括热应力与组织应力,这种应力在零件内部分布很不均匀,当应力集中在工件某部位并超过该部位的断裂强度时,则会产生淬火裂纹。由于磁痕种类多且变化多,有时需要借助金相试验等方法来综合分析,以对磁痕特征和缺陷类型进一步鉴定。

摘自：中国计量测控网