李志強

摘 要：針對鋼索類柔軟工件接頭軸向缺陷不易磁化檢測，且磁化方法選取不當(dāng)容易燒傷工件的問題，通過檢測方法對比和實驗驗證，證明了夾鉗通電法[ 1 ]對鋼索軸向缺陷檢測的可行性和有效性。

關(guān)鍵詞：夾鉗通電法；燒傷；軸向缺陷

鋼索由鋼絲繩和接頭扣壓連接制成，廣泛用于飛機操縱、著陸、供氧和軍械座椅傳動等多個系統(tǒng)中，主要通過瞬時傳力帶動機件產(chǎn)生相應(yīng)動作，實現(xiàn)其預(yù)定功能。

鋼索瞬時受力大，若其工作不穩(wěn)定，將直接影響飛行安全。如某型飛機曾發(fā)生過因主輪艙蓋收放協(xié)調(diào)鋼索扣壓接頭斷脫，導(dǎo)致主起落架放不下來的飛行事故。

因此，鋼索接頭連接質(zhì)量的檢測，尤其是接頭扣壓部位表面制造缺陷的檢測，顯得尤為重要。

檢測鋼索接頭表面缺陷時，磁化方法選擇不當(dāng)就會燒傷工件，不但造成工件報廢，增加成本，也延誤了生產(chǎn)周期。于是，在保證檢測質(zhì)量的前提下，選取合適的磁化方法，防止工件燒傷，成為急需解決的首要問題。

一、鋼索接頭扣壓連接時產(chǎn)生的制造缺陷

鋼索通過專用模具反復(fù)扣壓，使接頭收縮，完成接頭與鋼絲繩的扣壓連接。扣壓過程中，接頭不停的轉(zhuǎn)動，扣壓部位沿圓周方向經(jīng)過多次微量變形收縮成型，若沖擊力過大，在矯形時接頭反復(fù)變形，容易在扣壓部位產(chǎn)生軸向的折疊、裂紋，在過渡區(qū)產(chǎn)生橫向裂紋。

二、磁化方法的選擇

鋼索接頭的橫向缺陷采用線圈法即可進(jìn)行有效檢測。而對于軸向缺陷，由于鋼索本身比較柔軟，直接通電加持力不夠，無法檢測；采用電磁軛檢測時，磁粉容易在被檢件上堆積，形成假顯示，干擾缺陷的評判；采用平行磁化法時，磁場的影響因素較多，磁場計算困難，磁化不當(dāng)容易造成漏檢；采用支桿法檢測時，觸頭與鋼絲繩和接頭是點接觸，極容易打火燒傷工件。

采用夾鉗通電法檢測時，夾鉗與鋼絲繩是點接觸或線接觸，接觸面積也較小，可能會燒傷工件。通過改良夾鉗，在夾持端均勻纏上一層厚厚的柔軟銅線，形成銅質(zhì)襯墊就能有效增大夾鉗與接頭，特別是夾鉗與鋼絲繩的接觸面積，大大降低工件被燒傷的風(fēng)險。

三、夾鉗通電法檢測鋼索接頭可行性的試驗

選取一鋼索，接頭材料為45#鋼，扣壓部分直徑為φ6mm，長度約為40mm。

用夾鉗夾在接頭的兩端，一個夾在接頭上（被檢部分除外），另一個夾在臨近接頭的鋼絲繩上。

（一）鋼索防燒傷試驗

采用通電磁化法周向磁化鋼索時，依據(jù)現(xiàn)有有效磁粉檢測標(biāo)準(zhǔn)要求，選取高磁導(dǎo)率材料制件的嚴(yán)格規(guī)范[ 2 ]，取I=22D，則該接頭應(yīng)至少通I=132安培的交流電。

試驗時，磁化電流由小到大，每次增加50A，每個電流都通電3次，每次0.5s～1s，磁化時要時刻觀察夾鉗夾持部位的變化，直到通電1000A，夾持部位都無打火或冒煙，接頭和鋼絲繩也無變色、燒傷的痕跡。

試驗證明，給鋼索接頭通過比允許值大6倍多的電流，鋼索鋼絲繩都無變化，表明改進(jìn)后的夾鉗通電法能有效避免工件被燒傷。

（二）鋼索接頭周向磁場強度分布的試驗

利用SG-3-B數(shù)字特斯拉計，在鋼索接頭扣壓部位軸向每隔10mm選取一個測量點，共5個點，這些點位于接頭的表面，在軸線方向處于同一條直線。給接頭通不同大小的交流電，在0°、90°、180°和270°四個方位測定接頭表面的磁場切向分量，測量數(shù)據(jù)見表1所示。

從表1可以看出，接頭扣壓部分各處的表面磁場強度差別不大，且隨著通電電流的增加，接頭表面的磁感應(yīng)強度也不斷增大，接近于線性比例關(guān)系。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采用連續(xù)法檢測時，磁粉檢測所需施加的磁場強度沿制件表面的切向分量應(yīng)大于2400A/m[ 2 ]。

通過夾鉗給工件通200A的交流電時，工件表面上最弱部位的磁場強度為3.8mT=3040A/m，能滿足磁粉檢測標(biāo)準(zhǔn)中對該處磁場強度切向分量的最低要求，那么被磁化工件上其他位置的表面磁場強度也都能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

因此，通過一定值的電流后，夾鉗通電法在鋼索接頭的圓周方向產(chǎn)生的磁場比較均勻，磁場強度也足夠大，檢測鋼索接頭的軸向缺陷可行。

四、夾鉗通電法檢測效果的試驗驗證

為了驗證夾鉗通電磁化法檢測鋼索接頭軸向缺陷的有效性，選取一形狀、尺寸、材料和狀態(tài)與鋼索接頭相同，帶有發(fā)紋缺陷的棒料，材料為45#鋼。當(dāng)采用直接通電150A濕連續(xù)法檢測時，棒材上長約70mm的斷續(xù)發(fā)紋顯示清晰；改用夾鉗通電濕連續(xù)法，當(dāng)通過200A的交流電時，該發(fā)紋缺陷也能被清晰地顯示出來。

五、結(jié)語

通過采用夾鉗通電磁化法，解決了鋼索接頭磁化檢測時的燒傷問題，也驗證了夾鉗通電法對鋼索接頭類柔軟工件進(jìn)行周向磁化，能有效檢測出接頭的軸向缺陷。且夾鉗通電法工藝簡單，操作方便，損壞的銅網(wǎng)易于更換，不過各規(guī)格鋼索接頭首次檢測時，具體的磁化電流要通過磁場強度測量儀器測量確定。

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉代平，蘇李廣，宋志哲等.磁粉檢測[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[2] 趙青華，黃麗，任學(xué)東等.磁粉檢測.GJB 2028A-2007.北京：國防科工委軍標(biāo)出版發(fā)行部.