閔欣

摘 要：磁痕是對缺陷的放大顯示，而磁粉性能、磁化規(guī)范、磁懸液的濃度和粘度、工件表面情況、裂紋形狀等多種因素都會對影響磁痕形態(tài)和分布。在實(shí)際工作中掌握磁痕形成的成因，并結(jié)合磁痕特征正確分辨出缺陷磁痕，是磁粉探傷中關(guān)鍵一步。

關(guān)鍵詞：磁粉探傷；缺陷磁痕；航空維修

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.219

0 引言

磁粉檢測是利用鐵磁性材料被磁化后，其表面和近表面的缺陷（或組織狀態(tài)變化）處在材料表面空間形成漏磁場吸附磁粉形成磁痕來直接顯示出缺陷的輪廓和它的形狀、位置。其具有缺陷顯示直觀，檢測靈敏度高，檢測效率高、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，在航空維修中廣泛用于對鐵磁性材料工件的裂紋探查。在實(shí)際工作中磁痕的形成有多種原因，影響因素也有很多，本文主要結(jié)合航空維修使用較多的疲勞裂紋濕法檢測對磁痕形成的因素、磁痕特征進(jìn)行分析研究，以便準(zhǔn)確評定出缺陷。

1 磁痕顯示分類

在磁粉檢測中磁痕主要是由于缺陷漏磁場形成的，但也可能由其他原因形成磁粉聚集，因此磁粉檢測的關(guān)鍵就在于判明磁痕的成因。

根據(jù)形成原因不同，可以將磁痕顯示分為相關(guān)顯示、非相關(guān)顯示和偽顯示。①由缺陷產(chǎn)生的漏磁場吸附磁粉形成的磁痕顯示稱為相關(guān)顯示。②因工件截面變化、材料磁特性差異等產(chǎn)生的漏磁場吸附磁粉形成的磁痕顯示稱為非相關(guān)顯示。③對于非因漏磁場而因粘附磁粉形成的磁痕顯示稱為偽顯示。

在航空維修中檢測的主要是疲勞裂紋所形成的缺陷，也就是要準(zhǔn)確判讀出相關(guān)顯示。而實(shí)際檢測中的工件形狀各異，相關(guān)顯示、非相關(guān)顯示和偽顯示可能會同時(shí)出現(xiàn)，有時(shí)還會出現(xiàn)相互重疊的現(xiàn)象。因此，如不能了解磁痕的具體成因和典型相關(guān)顯示特點(diǎn)，就可能出現(xiàn)誤判，輕者為造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，重者一旦漏檢可能會對航空裝備留下安全隱患。

2 磁痕顯示的影響因素

2.1 磁化方法和磁化規(guī)范

磁化方法和磁化規(guī)范對磁痕的影響主要是通過能否夠形成漏磁場以及漏磁場的大小其作用的。

①磁化方法。只有在磁力線與缺陷垂直時(shí)，產(chǎn)生的漏磁場最大，如果磁力線與缺陷取向平行時(shí)，可能無法形成漏磁場。這就要求實(shí)際工作中，必須熟知被檢工件的主要受力形式，分析出可能存在的缺陷位置和方向，從而確定合理的磁化方法。

②磁化規(guī)范。要做到既不漏檢，又不影響對缺陷的判讀，必須確定合理的磁感應(yīng)強(qiáng)度。由電磁感應(yīng)原理可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度受磁化電流的影響。如果磁化電流過小，磁化不充分，零件表面的細(xì)小缺陷則不能清晰地顯示出來；磁化電流過強(qiáng)，則可能在工件沿著金屬流線方向形成漏磁場出現(xiàn)大面積的假象。

2.2 磁粉和磁懸液

磁懸液中的磁粉作為磁粉檢測中的檢驗(yàn)材料，其自身的性能對磁痕的形成有著較大的影響。不同表面狀況的材料對磁懸液的要求也略有不同。如表面粗糙度較大的鑄造工件檢測是應(yīng)使用濃度較低、流動性好的磁懸液，而表面光潔的鍍件檢測時(shí)則應(yīng)使用濃度較流動性稍差的磁懸液。因此選擇性能優(yōu)良對比度強(qiáng)的磁粉、濃度合適的磁懸液才能使清晰的磁痕。

2.3 零件表面狀況

磁粉在移動過程中，不僅僅會被漏磁場吸附，還會受到工件的表面粗糙、凹凸不平、或者油污、銹斑等贓物的影響。工件表面的粗糙、銹斑、氧化皮以及覆蓋層斑駁處就可能會滯留磁粉；油污、纖維或其他贓物也會粘附磁粉。這些因素形成的假磁痕，通過仔細(xì)觀察，一般可以判別。

2.4 裂紋形狀

實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)其他條件不變時(shí)，如果裂紋的高度h與寬度a的比值h/a越大，則磁粉堆積越多，磁痕也就越清晰；反之，則難以形成清晰的磁痕。

3 航空維修中常見磁痕顯示及判別

3.1 相關(guān)顯示及判別

在實(shí)際運(yùn)用中，航空維修中的相關(guān)顯示主要為疲勞、磨損和腐蝕形成的缺陷形成的磁痕。

相關(guān)磁痕顯示都沿裂紋走向明顯的線狀，磁粉堆積濃密，磁痕中部稍粗、端部尖細(xì)，形成峰狀，并帶有尖銳尾巴，一般成不規(guī)則分布。在實(shí)際工作中先將磁粉擦掉，再施加磁懸液，若重復(fù)性良好，可以判斷為裂紋缺陷引起的相關(guān)顯示。

3.2 常見的偽顯示與非相關(guān)顯示判別及處理

3.2.1 常見偽顯示及判別、處理方法

（1）工件表面粗糙。這種偽顯示的磁痕與工件表面特征有對應(yīng)關(guān)系，且堆積松散、輪廓不清，輕輕吹動即可吹走磁粉。多見于工件表面劃痕以及焊縫等部位。

（2）污物和氧化皮。螺栓、軸類工件若在探傷前工件經(jīng)不適當(dāng)?shù)那逑从杏椭?、纖維殘留在表面，磁粉就會被粘附聚集。它的磁痕特征同樣是磁粉堆積松散，磁痕輪廓不清晰。在將工件清洗干凈后重新檢測不會再出現(xiàn)這些磁痕。

3.2.2 常見非相關(guān)磁痕顯示、判別及處理方法

（1）磁極附近。使用磁軛式的設(shè)備進(jìn)行探傷時(shí)易形成此類型的非相關(guān)顯示。在磁軛與工件連接處，磁力線離開工件表面和進(jìn)入工件表面都會溢出，形成漏磁場，吸附磁粉產(chǎn)生磁痕。這種情況下的磁痕磁粉多而松散，且容易形成過度背景、掩蓋相關(guān)顯示，在實(shí)際工作中注意要有一定的檢測重疊區(qū)。

（2）結(jié)構(gòu)磁痕。在磁化工件的截面突變部位，會有一個(gè)內(nèi)部磁通密度的增加，隨后產(chǎn)生局部外極性吸附磁粉形成磁痕。孔洞、齒條、鍵槽等部位都會引起這種磁痕。在螺桿類工件檢測中尤其要注意這類磁痕的特征是較寬且不清晰，與工件的形狀之間的關(guān)系明顯，是有規(guī)律地出現(xiàn)在同類工件的同一部位，結(jié)合工件的幾何形狀就可以做出判斷。

4 對策建議

（下轉(zhuǎn)第246頁）（上接第251頁）

4.1 嚴(yán)格按照工藝規(guī)程操作

在磁化時(shí)，將零件磁化到飽和或者近飽和狀態(tài)，使零件達(dá)到充分磁化，可以得到較高的靈敏度。在實(shí)際工作中應(yīng)嚴(yán)格按照工藝規(guī)定的磁化方法和磁化規(guī)范進(jìn)行檢查，在沒有規(guī)定時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮工件的材料、磁特性、形狀、尺寸、熱處理狀態(tài)和檢測方式等因素用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定磁化電流，切勿為了提高檢測靈敏度而隨意提高電流大小。

4.2 控好磁懸液質(zhì)量

一是把好磁粉質(zhì)量關(guān)，配置磁懸液時(shí)應(yīng)選用符合國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)收合格的磁粉，遇有受潮結(jié)塊或超過保質(zhì)期嚴(yán)禁使用。二是把好濃度關(guān)，循環(huán)使用的磁懸液要定期測定測定磁懸液濃度。三是注重磁懸液清潔度比對和日常檢查，要根據(jù)氣候、工作量的變化和磁懸液清潔度的情況，及時(shí)更換磁懸液。

4.3 表面清洗

在預(yù)處理過程中，應(yīng)將工件表面的油脂、涂料以及鐵銹等去掉，使被檢面光潔、干燥、無油污及其他干擾檢測的情況。

5 結(jié)束語

通過對影響磁痕的相關(guān)因素進(jìn)行充分的認(rèn)識以及各種類型磁痕特征進(jìn)行分析，就可以分析出缺陷磁痕顯示。在實(shí)施磁粉檢測過程中， 要將缺陷經(jīng)磁化形成的磁痕顯示能被準(zhǔn)確地予以判斷，除了要具備相應(yīng)的理論知識，掌握方法外，還應(yīng)注重航空維修磁粉檢測工作的經(jīng)驗(yàn)積累，這樣才能做到檢測檢查的全面、有效，確保航空裝備質(zhì)量。

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