淺析磁粉檢測(cè)中大批量零件的退磁

黃奕超，周 培

（上海飛機(jī)制造有限公司，上海 200436）

淺析磁粉檢測(cè)中大批量零件的退磁

黃奕超，周 培

（上海飛機(jī)制造有限公司，上海 200436）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)化水平的不斷提高，產(chǎn)品質(zhì)量也受到越來(lái)越多人的重視。磁粉檢測(cè)是常規(guī)無(wú)損檢測(cè)中不可缺少的方法之一，針對(duì)大型企業(yè)中零件的大批量生產(chǎn)，分析零件在退磁過(guò)程中擺放的方法、位置，旨在提高工作效率，實(shí)現(xiàn)更高效、更省力的退磁。

退磁；磁粉檢測(cè)；航空零件；零件質(zhì)量

在航空零件制造過(guò)程中，無(wú)損檢測(cè)是檢驗(yàn)零件質(zhì)量的最主要方法之一。由于磁粉檢測(cè)對(duì)鐵磁性材料的檢測(cè)靈敏度高，可檢查表面和近表面的缺陷，且操作簡(jiǎn)單，所以，其在無(wú)損檢測(cè)常規(guī)方法中發(fā)揮著非常重要的作用。

隨著企業(yè)效益的逐漸提高，零件的制造量不斷增加，提高工作效率、減少錯(cuò)誤操作步驟是現(xiàn)在最主要的任務(wù)。

1 磁粉檢測(cè)

鐵磁材料被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使得零件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而形成漏磁場(chǎng)，吸附施加在零件表面的磁粉，在適當(dāng)?shù)墓庹障滦纬赡恳暱梢?jiàn)的磁痕，從而顯示不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度。當(dāng)零件的表層存在著切割磁力線的缺陷時(shí)，部分磁通就會(huì)從缺陷部位逸出零件，形成漏磁場(chǎng)。當(dāng)零件存在缺陷時(shí)，磁痕如圖1所示。

圖1 不連續(xù)處漏磁場(chǎng)和磁痕分布

2 退磁的重要性

鐵磁性材料磁化后，零件仍會(huì)存在一定的剩磁，剩磁的大小與零件的材料、幾何形狀等因素有關(guān)。存在剩磁的零件在后續(xù)的加工、使用過(guò)程中可能會(huì)造成安全隱患。例如，性能要求高的零件如果不退磁或者退磁不凈，在有剩余磁力線處，易吸附帶有水份的鐵磁性粉末之類(lèi)的臟物，即使經(jīng)過(guò)多次非機(jī)械的清洗也不易徹底清除，而吸有鐵磁性粉末的部分位置上就很容易氧化生銹；軸承等運(yùn)轉(zhuǎn)工件上如果存在較大剩磁，會(huì)吸附鐵屑或鐵磁性粉末，造成軸承磨損，使運(yùn)轉(zhuǎn)困難；對(duì)剩磁很大的工件進(jìn)行電弧焊接時(shí)，剩磁會(huì)引起電弧的偏轉(zhuǎn)，造成焊位偏離；精密零件上的剩磁會(huì)影響檢測(cè)儀器的測(cè)量，導(dǎo)致結(jié)果不精準(zhǔn)。當(dāng)工件進(jìn)行2個(gè)以上的方向磁化時(shí)，如果后道工序磁化不能克服前道工序剩磁的影響，就會(huì)造成磁粉探傷效果不佳，出現(xiàn)錯(cuò)誤的評(píng)判?？傊诖蠖鄶?shù)情況下，存在剩磁是有害的，所以，在實(shí)際工作中，應(yīng)盡量減少剩磁，使其存在不影響零件的正常使用。零件有多種退磁方法，但所有的方法都是基于同一個(gè)原理，即為零件施加一個(gè)等于或大于磁化時(shí)的磁場(chǎng)，然后不斷改變磁場(chǎng)方向，逐漸減小磁場(chǎng)強(qiáng)度直至零。退磁原理如圖2所示。

由于磁滯現(xiàn)象的存在，當(dāng)鐵磁材料磁化到飽和后，即使撤消外加磁場(chǎng)，零件中的磁感應(yīng)強(qiáng)度仍回不到零點(diǎn)。電磁退磁方法是加一個(gè)適當(dāng)?shù)姆聪虼艌?chǎng)，使得材料中的磁感應(yīng)強(qiáng)度重新回到零點(diǎn)，且磁場(chǎng)強(qiáng)度或電流必須按順序反轉(zhuǎn)和逐步降低。將零件置于方向隨時(shí)間不斷交變的磁場(chǎng)中，會(huì)產(chǎn)生磁滯回線，當(dāng)幅值逐步遞減時(shí)，回線軌跡也越來(lái)越小，零件中剩磁也越來(lái)越小，最后接近于零。

圖2 退磁原理

3 使用不同擺放方式試驗(yàn)

將20個(gè)材料、形狀都一樣的零件進(jìn)行縱向磁化，然后將零件平鋪開(kāi)后放于三項(xiàng)全波整流退磁機(jī)中進(jìn)行退磁，通過(guò)測(cè)量每個(gè)零件的剩磁來(lái)確定退磁效果。

3.1 平鋪

將磁化后的零件平鋪放置于退磁機(jī)中退磁，擺放位置如圖3所示。用剩余磁場(chǎng)指示器分別對(duì)20個(gè)零件進(jìn)行剩磁測(cè)量，并記錄剩磁超過(guò)3 Gs的零件，重復(fù)5次試驗(yàn)，得出的結(jié)果如表1所示。由表1可知，采取這種擺放方法，在零件的退磁過(guò)程中，所有零件的剩余磁場(chǎng)都符合要求。

圖3 零件平鋪擺放位置

表1 零件平鋪退磁得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3.2 重疊

將磁化后的零件重疊放于退磁機(jī)中退磁，擺放的位置如圖4所示。用剩余磁場(chǎng)指示器分別對(duì)20個(gè)零件進(jìn)行剩磁測(cè)量，并記錄剩磁超過(guò)3 Gs的零件，重復(fù)5次試驗(yàn)，得出的結(jié)果如表2所示。由表2可知，采取這種擺放方法，在零件的退磁過(guò)程中，零件的磁場(chǎng)會(huì)互相干涉，從而導(dǎo)致退磁不完全，零件存在較大剩磁。

圖4 零件重疊擺放位置

表2 零件平鋪退磁得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3.3 平鋪+重疊

將磁化后的零件平鋪并重疊放于退磁機(jī)中退磁，擺放位置如圖5所示。用剩余磁場(chǎng)指示器分別對(duì)20個(gè)零件進(jìn)行剩磁測(cè)量，并記錄剩磁超過(guò)3 Gs的零件，重復(fù)5次試驗(yàn)，得出的結(jié)果如表3所示。

圖5 零件平鋪+重疊擺放位置

表3 零件平鋪退磁得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

由表3可知，采取這種擺放方法，在零件的退磁過(guò)程中，零件的磁場(chǎng)仍會(huì)互相干涉，重疊的零件較難完整退磁，使部分零件存在剩磁。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)分析，零件的退磁受到擺放位置的影響，并且零件疊放的數(shù)量越多，不完全退磁的可能性就越大。因此，在退磁過(guò)程中，零件應(yīng)盡可能地平鋪開(kāi)且不相互重疊，這樣，既能提高了退磁的效率，也能更加直觀地清點(diǎn)零件的數(shù)量。

［1］任吉林，林俊明.電磁無(wú)損檢測(cè)［M］.北京：科學(xué)出版社，2008.

［2］任波.淺述退磁技術(shù)的原理及方法［J］.洛陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，21（2）：64-67.

［3］張新菊.長(zhǎng)度短和直徑小而尖銳零件的磁粉檢測(cè)［G］//2012陜西省第十三屆無(wú)損檢測(cè)年會(huì)論文集.安康：陜西省機(jī)械工程學(xué)會(huì)，陜西省無(wú)損檢測(cè)學(xué)會(huì)，2012.

TH87

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.20.142

2095－6835（2017）20－0142－02

〔編輯：白潔〕