导读

 

铸件由于工艺特点，其工件一般形状比较复杂，表面较为粗糙，铁路车辆上的摇枕侧架，由于上述特点和使用环境及受力特点，在磁粉探伤过程中，在其表面磁痕的显示多种多样，因此正确分析、判断磁痕极为重要，它将直接影响探伤结果的准确性。

 

1.磁粉检测 

 

磁粉检测是常规无损检测技术之一，在铁路造修行业中，为了保证关键部件的质量及使用安全，大部分都采用表面磁粉无损检测方法。磁粉探伤的原理是，在对工件进行磁化后，在工件的表面或近表面缺陷处会形成漏磁场，由于漏磁场的存在，使此处的磁力线发生形变进而逸出工件表面，并形成磁极，此时，在工件表面施加铁磁性材磁粉后，磁粉便会被吸附在缺陷的漏磁场区域，从而显示出缺陷的位置、形状和大小。 

 

磁粉检测时磁痕的显示可分为相关显示和非相关显示以及假显示，磁痕显示被检产品上的不连续性引起的漏磁场形成的显示是相关显示，其他原因形成的磁痕显示则为非相关显示，而非漏磁场形成的磁痕显示为假显示。不是所有的材料不连续性都是缺陷。

 

伪缺陷的磁痕显示是由非相关显示和假显示形成的。 

 

2.铸件磁痕分析的意义

 

由于磁粉检测时，能形成磁痕的原因有很多，除缺陷漏磁场形成的磁痕外，其磁痕需要进行区分、判别，不能一概按照缺陷磁痕进行判定。 

 

尤其是铸件摇枕侧架磁粉探伤时，由于铸件表面较为粗糙、锈蚀、形状变化较大等特点，各种磁痕显示较多，如果不加以区分简单进行判定，可能会造成报废量大大增加，引起成本浪费，也可能会导致漏判，对关键部件的质量把控不严，给铁路行车带来一定的安全隐患，因此进行磁痕分析极为重要。 

 

3.铸件非缺陷磁痕分析

 

假磁痕不是由漏磁场产生的。所以应正确予以区分判定。

 

假显示磁痕产生的原因及特点和鉴别方法： 

 

(1)工件表面粗糙、局部凹坑等，均会滞留磁粉形成假磁痕。这类磁痕的特点是，磁粉堆积很松散，磁痕轮廓不清晰，如在水分散剂内漂洗时可将磁痕清除，如图1所示。 

图1

 

(2)工件表面不清洁，存在油脂、纤维物等脏物，都会吸附磁粉形成假磁痕。

 

这类假磁痕磁化后只要仔细观察就可辨认，因为磁痕的状态和颜色与真磁痕具有明显的区别，只要对工件表面认真清理，如纤维物，发丝，产生的磁痕可以移动的清理掉。再次磁化时则假磁痕就会消失，如图2所示。 

 

图2

 

(3)工件表面的氧化皮及腐蚀层边缘上也会滞留磁粉，形成假磁痕。该类假磁痕在异物层明显时，区分比较容易，因为只要仔细观察工件表面，就会看到异物层的存在。如果异物层不明显，区分时就会困难一些。但是这类假磁痕的最大特点是磁痕多为轮廓形状没有明显的分支及夹角，如图3所示。 

 

图3

 

(4)磁悬液浓度过大，或磁粉施加不当都可能造成假磁痕。这类假磁痕容易辨认，它具有磁粉松散，磁粉轮廓不太清晰的特点。转动工件时因为不是漏磁场产生的磁痕，磁痕的边缘会有一定的流动性变化。

 

因此对于这种情况应降低磁悬液的浓度重新磁化。 

 

4.铸件缺陷磁痕分析

 

(1)一般部位裂纹磁痕显示 

 

铸件在制作过程中，会产生很大的内应力，在使用过程中，在外力的共同作用下，会产生裂纹，因此摇枕侧架在不受运用载荷的一般部位上，也会产生裂纹，一般分布在铸钢件截面尺寸突变的部位，如夹角、圆角、沟槽、凹槽、缺口、孔的周围等部位。

 

如侧架漏水孔周边裂纹、侧架立柱磨耗板处裂纹磁痕等，这类裂纹缺陷不能报废处理，应进行返修，如图4所示。

 

图4

 

(2)关键部位疲劳裂纹磁痕显示 

 

疲劳裂纹是在工件运行中收到运用过程中的交变载荷作用而产生的，因此疲劳裂纹会出现在受力的关键部位，其方向与受力方向垂直，疲劳裂纹的磁痕特征是裂纹中间粗，两头细，中部磁粉聚集较多，而两端逐渐减少，显示清晰，一般情况在主裂纹的附近会有一些同方向的小裂纹显示。

 

摇枕A部位横向裂纹磁痕显示、侧架A部位横向裂纹显示等，这类裂纹缺陷应进行报废处理，如图5所示。

图5

 

(3)焊缝裂纹缺陷显示 

 

铸造新造及检修过程中，对于部分缺陷可以进行焊修处理，如果焊修工艺不当，会产生焊缝裂纹缺陷，探伤时其磁痕一般浓密、清晰，有的呈直线状，有的较弯曲，也有的呈树枝状，该裂纹方向大多数与焊缝方向一致，如果裂纹产生在弧坑部位，则裂纹方向会很随意不确定。 

 

如图6、图7摇枕、侧架、钩尾框、钩体上的焊缝裂纹磁痕显示，这类裂纹缺陷不能报废处理，应进行返修。 

图6

图7

 

(4)疏松缺陷磁痕显示

 

疏松是铸钢件上的常见缺陷，铸件疏松有时在表面上也会产生带状或片状磁痕，常见的是条状疏松，形状较规则，有的近于直线，始端和末端都不出现尖角，磁粉堆集比裂纹疏散，这类磁痕的处理需要看具体部位，及其受力情况综合判断，如图8所示。 

 

图8

 

5.铸件磁痕判定注意事项 

 

在实际磁粉探伤中，为了能正确进行磁痕分析，需要注意以下几点：

 

(1)在铸件中，不同磁痕显示的含义不同，只有仔细鉴别真伪缺陷的磁痕，分析缺陷磁痕产生的原因及特点，具体问题具体分析，结合磁痕出现的位置、方向，工件的运行特点进行合理判定，才能对车辆运行维修的质量起到控制和保障的作用。

 

(2)在日常工作中，注意观察、分析，积累对各种磁痕特点的识别经验，才能在工作中发挥作用，做到理论与实际相结合，在工作中做到得心应手，对磁痕的判定才就准确可靠。

 

(3)磁粉探伤操作中还应该保证人、机、料、法、环五大要素都在正常管理状态下。按要求做好日常开工设备性能校验：尽可能减少伪磁痕显示，保证缺陷磁痕准确无误。 

 

(4)检修钩缓、摇枕侧架时，在探伤过程中所显现的磁痕种类是多种多样，大到几十厘米的裂纹缺陷，小到几毫米的细小线性缺陷，这些缺陷磁痕显示都有可能成为行车的安全隐患，所以做为探伤人员一定要按工艺要求全面的检测出所有缺陷磁痕，无论磁痕大小、多少，不能怕麻烦，而应该一一分析判断，只有这样才能保证所检修的摇枕侧架在运行中的安全可靠。 

 

6.铸件磁痕分析结论

 

(1)正确区分疲劳裂纹与其他线性磁痕非常关键和重要，不能为了保证安全，简单的将磁痕判定为裂纹缺陷，同时也不能不加分析，将较小的磁痕判定为非裂纹缺陷。

 

(2)钩缓和摇枕侧架的疲劳裂纹对安全运行具有巨大安全隐患，发现疲劳裂纹超过限度需要做报废处理，而其他线性磁痕是则可以进行返修。

 

(3)疲劳裂纹一定是发生在受交变应力的区域，而其他线性磁痕可以出现在工件的所有位置。

 

(4)疲劳裂纹的方向一定与所受外力方向垂直，而其他线性磁痕方向则可以是任意角度的。 

 

文章摘选自《金属加工》2016增刊1

 

来源：Internet

关键词： 铸件磁痕