带漆层铁磁性零件的磁粉检测摘要对于航空维修中在役铁磁性零件的.PDF

带漆层铁磁性零件的磁粉检测 杨剑英 摘要 ：对于航空维修中在役铁磁性零件的磁粉检验，有一部分零件是 需要带涂层进行检验，只要将涂层厚度控制在要求范围以内，即能保 证检验灵敏度。 关键词 ：漆层 漏磁场 磁粉检验 1 引言 由于磁粉检验可以检出铁磁性零件表面及近表面缺陷，具有极高 的灵敏度和可靠性，所以广泛用于航空器零部件的检验，特别是受周 期性交变载荷影响，容易产生疲劳裂纹的在役零件。比如飞机的起落 架作动筒，刹车毂组件，发动机轴类、齿轮。 但某些零件表面覆盖着涂层，如要直接对其进行磁粉检验，该涂 层的存在必然导致缺陷漏磁场的降低，这就需要在磁粉检验前，试验 涂层厚度对磁粉检验灵敏度的影响，确保缺陷不会因为涂层的影响而 漏检。本文就铁磁性零件带漆层磁粉检验进行讨论，以确认其可行性。 2 带涂层零件的磁粉检验的理论依据 2.1 磁粉检验的物理基础 磁粉检验是铁磁性物体磁化后，在表面或近表面的缺陷处磁力线 发生变形，逸出工件表面形成磁极并形成可检测的漏磁场。然后在物 体表面施加磁粉或磁悬液，漏磁场吸附磁粉粒子形成磁痕显示，从而 显示出缺陷的位置、形状和大小。如图 1 所示 图 1 磁粉检验基本原理图示 2.2 漆层对漏磁场的影响 影响漏磁场的因数主要有：外加磁场强度；缺陷位置和形状；零 件表面覆盖层；零件材料及状态。这里仅讨论表面覆盖层（以漆层为 例）厚度对漏磁场的影响。由于漆层厚度的增加使漏磁场的形状和漏 磁通的大小显著变化。在一定范围缺陷形成的漏磁场，其最大漏磁场 强度与漆层厚度的成反比（H = I/2πr ），即随着漆层厚度的增加，漏 磁场磁感应强度将急剧下降（如图 2），使漏磁场作用于磁粉上的力 降低，从而导致磁粉检验灵敏度的下降。 图 2 漆层厚度对漏磁场的影响 从图 2 可以看出，虽然随着漆层厚度的增加，漏磁场强度剧烈下 降，但如果我们将被检零件的漆层厚度控制在一定范围内，即保证达 到被检零件磁粉检验的最低灵敏度要求，以 A 型试片用连续法确定所 需磁化电流，即可实现带漆层检验。 3 实验验证 （1）设备：DZ-9000 交流磁粉探伤机、1025 黑光灯 （2）试片：鉴于在役零件的磁粉检验主要发现疲劳裂纹，这里采 用高灵敏度的 A 型试片，15/100μm。 （3）荧光磁悬液：14A 荧光磁粉与 carrierⅡ油性载液 （4）磁化方法：连续法 （5）油漆类型：聚胺脂底漆 由于真实的缺陷具有复杂的几何外形，计算其漏磁场更是难于实 现，所以在这里采用 A 型试片进行实验，以便得到一致的结果。 将 A 型试片的人工缺陷朝向工件并紧帖（工件选用轮毂连接螺栓， 直径为 20mm）,在试片背面喷上漆层，用千分尺测量漆层厚度，然 后进行磁粉检验，在黑光灯下观察不同漆层厚度，不同磁化电流下的 磁痕显示的清晰程度。 表 1 A型（15/100μm） A型（15/100μm） A型（15/100μm） 漆层厚度 磁化电流 人工缺陷 漆层厚度 磁化电流 人工缺陷 漆层厚度 磁化电流 人工缺陷 （μm） （A） 磁痕显示 （μm） （A） 磁痕显示 （μm） （A） 磁痕显示 60 300 清晰 60 450 清晰 60 600 清晰 90 300 较清晰 90 450 较清晰 90 600 清晰 180