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汽车零部件刹车盘涡流探伤与磁粉探伤对比

2019-02-24     来源:南京博克纳    关键词:汽车零部件刹车盘涡流探伤与磁粉探伤对比     浏览量:861

1、简介

涡流检测(ET)的英文名称是:Eddy Current Testing

工业上无损检测的方法之一。给一个线圈通入交流电,在一定条件下通过的电流是不变的。如果把线圈靠近被测工件,像船在水中那样,工件内会感应出涡流,受涡流影响,线圈电流会发生变化。由于涡流的大小随工件内有没有缺陷而不同,所以线圈电流变化的大小能反映有无缺陷。

2、原理

将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测的金属管外。这时线圈内及其附近将产生交变磁场,使试件中产生呈旋涡状的感应交变电流,称为涡流。涡流的分布和大小,除与线圈的形状和尺寸、交流电流的大小和频率等有关外,还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而,在保持其他因素相对不变的条件下,用一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化,可推知试件中涡流的大小和相位变化,进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺寸等)的变化或缺陷存在等信息。但由于涡流是交变电流,具有集肤效应,所检测到的信息仅能反映试件表面或近表面处的情况。

3、应用

按试件的形状和检测目的的不同,可采用不同形式的线圈,通常有穿过式、探头式和插入式线圈3种。穿过式线圈用来检测管材、棒材和线材,它的内径略大于被检物件,使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过,可发现裂纹、夹杂、凹坑等缺陷。探头式线圈适用于对试件进行局部探测。应用时线圈置于金属板、管或其他零件上,可检查飞机起落撑杆内筒上和涡轮发动机叶片上的疲劳裂纹等。插入式线圈也称内部探头,放在管子或零件的孔内用来作内壁检测,可用于检查各种管道内壁的腐蚀程度等。为了提高检测灵敏度,探头式和插入式线圈大多装有磁芯。涡流法主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以及大批量零件如轴承钢球、汽门等的探伤(这时除涡流仪器外尚须配备自动装卸和传送的机械装置)、材质分选和硬度测量,也可用来测量镀层和涂膜的厚度。

4、优缺点

涡流检测时线圈不需与被测物直接接触,可进行高速检测,易于实现自动化,而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷,3 MM以内。

5、特点

1、对于金属管、棒、线材和零部件的检测,不需要接触,也无需要耦合介质。所以检测速度高,易于实现自动化检测,特别适合在线普检。

2、对于表面缺陷的探测灵敏度很高,且在一定范围内具有良好的线性指示,可对大小不同缺陷进行评价,所以可以用作质量管理与控制。

3、影响涡流的因素很多,如裂纹、材质、尺寸、形状及电导率和磁导率等。采用特定脾电路进行处理,可筛选出某一因素而抑制其他因素,由此有可能对上述某单独影响因素进行有效的检测。

4、由于检查时不需接触工件又不用耦合介质,所以可进行高温下的检测。由于探头可伸入到远处作业,所以可对工件的狭窄区域及深孔壁(包括管壁)等进行检测。

5、由于采用电信号显示,所以可存储、再现及进行数据比较和处理。

6、涡流探伤的对象必须是导电材料,且由于电磁感应的原因,只适用于检测金属表面缺陷,不适用检测金属材料深层的内部缺陷。

7、金属表面感应的涡流的渗透深度随频率而异,激励频率高时金属表面涡流密度大,随着激励频率的降低,涡流渗透深度增加,但表面涡流密度下降,所以探伤深度与表面伤检测灵敏度是相互矛盾的,很难两全。当对一种材料进行涡流探伤时,须要根据材质、表面状态、检测标准作综合考虑,然后再确定无损检测方案与技术参数。

8、采用穿过式线圈进行涡流探伤时,线圈覆盖的是管、棒或线材上一段长度的圆周,获得的信息是整个圆环上影响因素的累积结果,对缺陷所处圆周上的具体位置无法判定。

9、旋转探头式涡流探伤方法可准确探出缺陷位置,灵敏度和分辨率也很高。

磁粉探伤

1、磁粉探伤原理:

铁磁性材料工件被磁化后,由于不连续性的存在,使工件表面的磁力线发生局部畸变 而产生漏磁场,吸附施加在工件表面的磁粉,在合适的光照下形成目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。 磁粉检测定义 磁粉检测(Magnetic Particle Testing,缩写符号为MT),又称磁粉检验或磁粉探伤,属于无损检测五大常规方法之一。

2、特点

磁粉检测只能用于检测铁磁性材料表面的缺陷,由于不连续的磁痕堆集于被检测表面上,所以能直观地显示出不连续的形状、位置和尺寸,并可大致确定其性质。

3、方法

磁粉检测是以磁粉做显示介质对缺陷进行观察的方法。根据磁化时施加的磁粉介质种类,检测方法分为湿法和干法;按照工件上施加磁粉的时间,检验方法分为连续法和剩磁法。

    1. 湿法和干法

磁粉悬浮在油、水或其他液体介质中使用称为湿法,它是在检测过程中,将磁悬液均匀分布在工件表面上,利用载液的流动和漏磁场对磁粉的吸引,显示出缺陷的形状和大小。湿法检测中,由于磁悬液的分散作用及悬浮性能,可采用的磁粉颗粒较小。因此,它具有较高的检测灵敏度。特别适用于检测表面微小缺陷,例如疲劳裂纹、磨削裂纹等。湿法经常与固定式设备配合使用,也与移动和便携式设备并用。用于湿法的磁悬液可以循环使用。

干法有称干粉法,在一些特殊场合下,不能采用湿法进行检测时,而采用特制的干磁粉按程序直接施加在磁化的工件上,工件的缺陷处即显示出磁痕。干法检测多用于大型铸,锻件毛坯及大型结构件、焊接件的局部区域检查,通常与便携式设备配合使用。

    2. 连续法和剩磁法

        (1)连续法 连续法又称附件磁场法或现磁法,是在外加磁场作用下,将磁粉或磁悬液施加到工件上进行磁粉探伤。对工件的观察和评价可在外磁场作用下进行,也可在中断磁场后进行。

        (2)剩磁法 剩磁法是先将工件进行磁化,然后在工件上浇浸悬液,待磁粉聚集后在进行观察。这是利用材料剩余磁性进行检测的方法,故称为剩磁法。

4、磁粉探伤

用磁粉显示的称为磁粉探伤,因它显示直观、操作简单、人们乐于使用,故它是最常用的方法之一。

5、适用范围

1. 适用于检测铁磁性材料表面,例如:表面的裂纹和目视难以看出的其他缺陷。 不适合检测埋藏较深的内部缺陷。

2. 适用于检测铁镍基铁磁性材料,例如:马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料,不适用于检测非磁性材料,例如:奥氏体不锈钢材料。

3. 适用于检测未加工的原材料(如钢坯)和加工的半成品、成品件及在役与使用过的工件。

4. 适用于检测管材棒材板材形材和锻钢件铸钢件及焊接件。

5. 适用于检测工件表面和延伸方向与磁力线方向尽量垂直的缺陷,但不适用于检测延伸方向与磁力线方向夹角小于20度的缺陷。

7. 适用于检测工件表面较小的缺陷,不适合检测浅而宽的缺陷。

6、优缺点

优点:无损,操作简单方便,检测成本低,对铁磁性材料表面缺陷检测灵敏度高。

缺点:对被检测件的表面光滑度要求高,对检测人员的技术和经验要求高,检测范围小检测速度慢。

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