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磁粉检测系列学习第一章——磁粉检测中的相关显示

来源:http://www.syhhts.com/news/377.html 发布时间:2022-03-22

原材料缺陷磁痕

  1. 原材料发纹

    • 定义:与钢棒轴线平行的连续或断续的直线状缺陷称为发纹。

    • 分布特征:

      • 以钢棒轴线为原点,沿半径 R 分布在 2/3R ~ 1/2R 范围较多,各层数量及分布状态不同。

      • 在钢管上发纹有可能与钢管轴线有一小夹角,锻件上发纹随纤维走向有些微微变曲。

    • 磁痕特征:发纹磁痕呈均匀直线状,清晰不浓密,两端头呈钝头(圆角)。

    • 产生原因:

      • 钢锭中存在的非金属夹杂物和气孔、缩孔在轧制和拉拔的过程中随金属的变形伸长而形成发纹。

      • 多数是非金属夹杂物产生的,沿金属纤维方向分布,与棒轴线平行分布,深度很浅。

    • 鉴别方法:

      • 发纹磁痕均匀、清晰呈直线状,断续或连续分布特征。

      • 目视有可见的(很少),多数目视不可见。

      • 非金属夹杂与金属是一体,用刀尖刮时有阻挡刀尖的感觉。

      • 只有钢棒或钢管等轧制材料上才出现的缺陷

  2. 原材料裂纹

    • 定义:与材料制作工艺相关的材料表面裂痕。

    • 分布特征:

      • 材料裂纹多数呈直线状,裂纹深度较大,有时分叉。

      • 与轧制方向一致,少数也有其他方向

    • 磁痕特征:呈浓密清晰磁痕,有的擦去磁痕后肉眼可见裂纹。

  3. 原材料分层

    • 定义:在钢板中,与钢板平行的连续或断续未融合在一起的缺陷。

    • 分布特征:只能在钢板截面上发现。

    • 磁痕特征:呈条状或断续条状分布浓密清晰。

    • 鉴别方法:磁痕呈直线状,产生在端头或截面上。

锻钢件缺陷磁痕

  1. 锻钢件裂纹

    • 定义:经过锻造的钢坯出现的裂纹。

    • 磁痕特征:因锻造裂纹多数宽而深,有一定长度。所以磁痕非常浓密、清晰粗大,呈直线状;有时是链状,两端头呈尖锐状;有时呈网状龟裂状。

    • 产生原因:

      • 锻造工艺参数不当,如锻造温度太低。

      • 在凝固过程中还有低熔点金属未完全凝固的状态下,进行锻打使未凝固低熔点金属处产生裂纹。

      • 冷却速度过快。

  2. 锻钢件折叠

    • 定义:在工件被锻压加工过程中,一部分金属被卷折或重叠在另一部分金属上,即金属被紧紧挤压在一起,仍未熔合在一起的区域。

    • 磁痕特征:磁痕浓密清晰呈圆弧形状,长度较大。

    • 产生原因:

      • 模具设计不合理,阻碍金属流动,被挤压后形成折叠。

      • 预锻时打击过猛,在滚光(打圆)过程中嵌入金属。

      • 锻打拔长过程中,型模终锻时,两端金属向中间对挤形成横向折叠。

  3. 锻钢件白点

    • 定义:是刚才内部撕裂状缺陷,危害很大。

    • 分布特征:在锻件表面上一般看不到,只有在加工过程后,切削去很厚毛坯量,显示的锻件内剖白点。

    • 磁痕特征:

      • 在切割横断面上出现白点的磁痕呈锯齿状或短的曲线状,中部粗,两头尖呈辐射状分布。

      • 在纵向剖面上,磁痕沿轴线分布,呈弯曲或分叉状。

铸钢件缺陷磁痕

  1. 铸钢件裂纹

    • 定义:金属液体在铸型凝固收缩过程中,由于铸件内应力超过金属强度极限时产生的开裂缺陷(热裂纹、冷裂纹)

    • 磁痕特征:因裂纹有一定深度,一般穿晶扩展,为断续或连续撕裂状、犬齿状的大、浓密、清晰的磁痕。两端尖锐,多数情况以目视可发现。

    • 产生原因:

      • 铸件壁厚差大,应力集中。

      • 铸件表面和内部冷却不均匀。

      • 铸件截面尺寸突变部位如拐角、尖角、沟槽、凹角小孔等部位,应力集中。

  2. 铸钢件冷隔

    • 定义:由于两股金属熔液相遇而不相熔在铸件表面上产生的缺陷。

    • 磁痕特征:由于铸件呈有圆角的缝隙或凹陷,其磁痕部位较浓,呈弯曲状,形状随冷隔情况而变化。

    • 产生原因:

      • 铸造熔液流动通路阻力过大。

      • 铸造熔液温度偏低,浇铸时熔液流动过程中接近凝固。

  3. 铸钢件疏松

    • 定义:铸钢金属熔液在凝固收缩过程中得不到充分熔液补缩,出现细小,不规则的分散或密集的孔穴。

    • 分布特征:局部过热、散热条件差的内壁,内凹角不易补缩的部位。

    • 磁痕特征:

      • 疏松缺陷痕迹一般涉及范围大,呈点状或线状分布,两端不出现尖角。磁粉堆集松散,稀疏。

      • 不同的磁化方向,磁痕形状方向也明显发生变化,原因是在显微镜下观察可看到不连续的小微孔。

    • 产生原因:冷却过程中由于补缩熔液不充分而产生。

  4. 铸钢件夹渣

    • 定义:铸件上出现微小的熔渣或非金属夹渣物。

    • 夹渣种类:硫化物、氧化物、硅酸盐等夹渣。

    • 分布特征:易出现在浇铸位置上方。

    • 产生原因:合金中熔渣未清除干净浇铸工艺不合理,浇铸操作不当。

  5. 铸钢件气孔

    • 定义:当熔化金属冷却凝固过程中气体未及时排出形成的孔穴。

    • 磁痕特征:呈圆形或椭圆形,显示不太清晰。

焊接件缺陷

  1. 焊接件裂纹

    • 定义:焊接过程中及凝固冷却过程中产生的裂纹。

    • 焊接裂纹分类:

      • 按行程裂纹与焊接过程时间、温度分类:

        • 冷裂纹

        • 热裂纹

      • 根据裂纹产生的位置分类:

        • 焊接裂纹

        • 熔合线裂纹

        • 热影响区裂纹

        • 弧坑裂纹

    • 磁痕特征:裂纹产生种类多、条件不一、深浅不同和长短不等。但磁痕浓密清晰,两端头尖锐,中部呈齿状。

    • 产生原因:

      • 材料可焊性差、含碳气大,含硫、磷高。

      • 焊条、焊剂等焊接材料中合金元素多和硫、磷含量高。

      • 低温或有风情况下焊接,致使焊缝冷却速度过快。

      • 焊接件刚性大也容易产生裂纹。

  2. 气割裂纹

    • 定义:采用气割坡口时产生的裂纹。

    • 产生原因:当气割工艺操作不当,环境温度过低,冷却速度过快时。

  3. 电弧气刨裂纹

    • 采用碳棒为电极的电弧气刨过程中,碳向刚才表面渗入造成气刨面的增碳,易于产生裂纹。

  4. 焊接件未焊透

    • 定义:熔化金属与基体金属间及焊缝层间没有熔合称为未焊透。

    • 产生原因:

      • 电弧的电压和电流不足。

      • 坡口金属有锈蚀、熔渣、油污未清除。

      • 坡口开度太小。

  5. 焊接件气孔

    • 定义:在焊接过程中气体在熔化金属冷却之前未逸出而滞留在焊缝中的孔穴。

    • 产生原因:

      • 基体金属含气量过多。

      • 有油污、铁锈焊剂或熔剂潮湿

      • 焊接速度过快。

  6. 焊接件夹渣

    • 定义:在焊接过程中,在焊缝中形成的熔渣。

    • 夹渣种类:条形夹渣和点状夹渣。

    • 产生原因:破口处有氧化皮、油污、熔渣。

    • 夹渣往往常与未熔合同时存在。

热处理缺陷——淬火裂纹

  1. 淬火裂纹

    • 定义:在淬火冷却过程中,工件开裂产生裂纹。

    • 磁痕特征:磁痕浓密清晰,呈线状,尾部尖细,棱角较多。

    • 产生原因:

      • 材料本身的原因,化学成分偏离内部冶金缺陷多。

      • 加热温度过高,或冷却速度过快。

      • 工件棱角多,壁厚相差大,加工刀痕深。

      • 综合上述三方面原因,内应力过大。

  2. 表面淬火裂纹

    • 定义:采用高频、中频、工频电感应加热,并立即水冷却淬火,使工件表面产生的裂纹。

    • 分布特征:多出现在工件孔边缘,键槽尖角部位,凸轮齿尖,齿轮齿面。

    • 磁痕特征:呈网状或平行分布,有的呈辐射状,齿轮上呈弧形状,一般面积稍大,也有单个分布的。

    • 产生原因:由于冷热变化速度快,温度变化不均匀,产生应力,使工件表面开裂。

机加工缺陷

  1. 磨削裂纹

    • 定义:工件在磨削加工过程中产生的裂纹。

    • 磁痕特征:磨削裂纹有呈网状、龟裂状(工件为平面)、磁痕呈放射状,与磨削方向垂直的圆弧形磁痕(端面),磁痕轮廓清晰,均匀而不浓密。

    • 产生原因:

      • 材质的影响,当工件材料内部组织分布不均匀时呈网状成带状时,易在磨削过程中沿脆性组织分布方向开裂。

      • 磨削过程中参与盈利与磨削应力叠加在一起产生裂纹。

      • 磨削不当的影响,磨削加工时,若砂轮磨削过度磨削砂轮钝化,使工件表面产生高温,产生磨削热会使工件表面层局部温度升高达800℃以上,随之在冷却液的作用下,迅速冷却形成“重硬”相当于二次淬火,使热应力和组织应力增加而产生瞬时接应力。当超过材料抗强度时产生磨削裂纹。

  2. 矫正裂纹

    • 定义:矫正工件变形(弯曲)过程中,在加压或支撑部位受力过大产生裂纹。

    • 磁痕特征:与受力方向垂直的矫正裂纹,其磁痕浓密清晰,由最大开裂处向两侧扩展,中间粗大、两头光细。围绕受力点呈多条圆弧状。

    • 产生原因:

      • 工件材质组织不均匀,机加工应力较大。

      • 热处理操作不当,加之机加应力使工件产生较大变形。

      • 校正力过大。

      • 校正支承V型块磨损严重。

脆性裂纹缺陷

  • 定义:由于钢的脆性开裂而产生的裂纹,即氢脆。

  • 磁痕特征:裂纹大面积成群出现,走向纵横交错呈梯形、矩形小方框,或呈曲折线状,网纹粗大,磁痕浓密清晰。

  • 产生原因:

    • 合金化学成分的影响,钢中的硫、磷、铜元素的含量偏高,会使晶粒间的结合力破坏,锻轧时造成钢的脆裂。

    • 热加工时,巨大的内应力及钢长期加热过程都会造成钢的脆性断裂。

    • 化学作用的影响,工件在电镀、酸洗表面处理过程中,酸与金属发生反应,所析出的氢原子,使钢渗氢脆化,产生脆性裂纹,即氢脆。

疲劳裂纹

  • 定义:工件在运行中受高变载荷长期作用下产生的裂纹。

  • 磁痕特征:裂纹一般产生在应力集中处,其方向与受力方向垂直,磁痕中间粗,两头细尖,显示浓密清晰,在主裂纹两侧呈平行状,出现稍短的多条裂纹。

  • 产生原因:工件在工作过程中承受的变载荷大,时间长,工作环境温度高,使工件中的高变应力大而产生裂纹。

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