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1、《无损探伤》 (双月刊)2000年第6期表面检测缺陷图谱的特征分析唐继红 张小海(南昌航空工业学院测控工程系 南昌330034)摘 要 表面检测能探测到材料表面或近表面人眼所不能察觉到的缺陷,是常规无损检测的一个重要组成部分。在收集了大量带有各种特征表面缺陷的航空零件的基础上,阐述利用荧光渗透、着色、磁粉等表面检测技术,选择最佳工艺规范,检测出工件表面缺陷的基本原理,并将其制成图谱。对实际应用有较好的参考意义。主题词 表面缺陷 表面检测 图谱1 制作思路发现的表面缺陷的形式、类别很多,这里依据加工和使用顺序将表面缺陷按表1分在工业生产中,机械零件的可靠性是类。
2、一个非常重要的性能指标。为了防止事故表1 表面缺陷分类表的发生,就必须对零件进行严格的质量检类 别加工工序缺 陷 类 型测。表面检测技术就是常规无损检测技术发纹、分层、拉痕、非原材料中金属夹杂、缩孔、白之一,由于它不仅能保障设备安全运转、节点、气孔、冷隔约原材料及工时,而且还具有设备简单、操焊接裂纹、气孔、夹焊接渣、冷裂纹、未焊透、作方便、检测快速、显示直观、易于判断、灵未熔合预制工件中锻压锻造裂纹、锻造折叠敏度高和重复性好等优点,所以在工业检铸造铸造裂纹疏松、冷隔、夹渣、气验中得到了广泛的应用。近几十年来,虽然孔国内外对表面缺陷检测进行过不少的研究热处理淬
3、火裂纹、渗碳裂纹后续工序磨削裂纹、矫正裂纹、机械加工工作,但至今为止,还没有出版过一本完整过盈裂纹疲劳裂纹、腐蚀裂的图谱,目前这方面的工作仍在进行中。使用过程中在役纹、蠕变裂纹我们从分析缺陷的成因入手,通过缺3 部分缺陷的图谱特征陷图谱的制作及分析,进而找出其对应关系,以便在实际工作中用来指导和改进检3.1 原材料缺陷磁痕测的工艺。由于涡流检测的目视效果不佳,3.1.1 发纹是磁粉探伤经常遇到的一种其检测结果不太适合照相记录,故图谱制原材料缺陷,它的形成主要是钢材中非金作只选用了磁粉检测、渗透检测。属夹杂、气孔在轧制和拉伸过程中随着金在检测过程中标准有多种,根
4、据本行属的变形伸长而形成。①发纹沿金属纤维业本系统的要求,磁化检测按标准HBö方向分布,呈细而直的线状,有时亦随着纤Z72-95执行,渗透检测按ZB741-87标维走向而弯曲;②发纹一般不太长,多在准执行。20毫米以下,有呈连续线状,也有呈断续分布(见图1)。2 表面缺陷分类3.1.2 分层是常见的缺陷,如钢锭中存在通过对表面缺陷综合分析和评定,可缩孔、疏松或密集的气泡,而在轧制时又没以判断工件质量优劣。磁粉和渗透检测可有焊合,则钢板在纵向或横向剪切时,可能—19—《无损探伤》 (双月刊)2000年第6期发现金属分为两部分,形成分层(见图2)。曲线状,如图4磁
5、粉检测所示。②锻造折叠的特征是一部分金属被卷折或搭叠在另一部分金属上产生的。磁痕呈圆弧形(见图5)。图1 柄管工件上的发纹(磁粉)图4 锻造缺陷(磁粉)图2 非金属夹杂(荧光渗透)3.1.3 气孔是零件浇铸时进入了气体,在铸件凝固时,气泡没能排出而在零件内部形成大致呈球形的缺陷。这种气孔在机加图5 锻造折叠(渗透)工后露出表面时渗透检测可发现。焊接时由于基体金属或焊料潮湿,清洗不干净等原因,也会产生气孔。如图3进行的着色法渗透检测所示。图6 焊接裂纹(渗透)图3 叶片上的气孔(着色渗透)3.2 预制工序中缺陷3.2.1 锻造缺陷:①锻造裂纹产生的原因很多,属于
6、锻造过程本身的原因有加热不当,操作不正确终锻温度太低,冷却速度太快等。锻造裂纹一般都比较严重,具有尖锐图7 焊接未溶合(渗透)的根部或边缘,磁痕浓密清晰,呈折线或弯3.2.2 焊接缺陷:焊接裂纹是焊接结构上—20—《无损探伤》 (双月刊)2000年第6期危害最大的缺陷。焊缝上最常见的缺陷是未焊透和裂纹,可用渗透检测(见图7)。形成原因相当复杂,焊接裂纹主要有三种①纵向裂纹;②横向裂纹;③树枝状裂纹,如图6着色法渗透检测所示。焊接裂纹的大小不一,长度由几毫米至数百毫米,深度较小者为几毫米,而较大者可穿过整个焊缝厚度。磁粉探伤时其磁痕一般浓密,清晰可图8 铸造裂纹
7、(磁粉)见,有的呈直线状,有的较弯曲等。未焊透是熔化金属和基体金属间及焊缝层间的没有熔合(见图7)。3.3 后续工序中缺陷后续工序中产生的缺陷有:铸造缺陷、热处理缺陷、机械加工缺陷等。3.3.1 铸造缺陷:铸造缺陷包括铸造裂纹、疏松、冷隔、夹杂、气孔、冷裂纹等。其中图9 铸造气孔(渗透)裂纹产生的主要原因是铸件在铸模内凝固和冷却过程中,由于铸件部位的冷却速度不同,组织转变的快慢和收缩程度也不相同,从而产生一定的内应力,当其超过钢的强度极限时,就产生裂纹(见图8)。铸钢件中的气孔,是当熔化金属冷却凝固过程,在其中的气体未及时排出所形成的孔穴。如图10 淬火裂纹(
8、磁粉)图9为荧光渗透检测的铸造气孔。3
