[發明專利]一種具備交直流縱向閉路磁化功能的配置方法及探傷機

有效

• 申請號: 201310215370.2
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103323521A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 鮑偉宏;孔春花;馬春慶;薛青;熊懷遠;楊永生;于學敏;李亞軍
• 申請（專利權）人: 中國一拖集團有限公司
• 主分類號: G01N27/84
• 分類號: G01N27/84
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 陸君

【技術領域】

本發明屬于無損檢測技術領域，尤其涉及到一種具備交直流縱向閉路磁化功能的配置方法及探傷機。

【背景技術】

磁粉檢測是目前無損檢測行業公認的一種經濟可行的檢測鐵磁性金屬零部件表面及近表面缺陷的方法，它是根據電磁原理用磁粉探傷機對鐵磁性金屬零部件進行磁化，在探傷機磁化磁場的直接作用或工件磁化后所具備的剩磁的作用下對施加在工件表面的磁粉產生作用，如果工件表面存在缺陷就會產生漏磁場，使磁粉發生聚集堆積作用，形成缺陷磁痕，檢驗人員可以依據磁痕特征和驗收標準對缺陷進行評估和判定。

磁粉檢測的核心關鍵技術就是磁化方法，通過研制適當的磁化裝置來實現所需的磁化方法，利用磁化裝置使工件表面產生有效的磁場，確保有危害性的缺陷部位的漏磁場具備可靠的吸附磁粉的能力，保證檢測的最終效果，防止漏檢的發生，是磁粉探傷機設計的終極目標。?

在我國，目前常見的可同時對工件實現周向磁化和縱向磁化的固定式磁粉探傷機所采用的復合磁化裝置，結構形式主要有如下幾種：

1、“交流軸向通電周向磁化裝置”加“直流電磁軛縱向整體磁化”，結構見圖1。該結構形式的磁化原理是：對工件1周向磁化的實現是通過磁化夾頭2a和2b沿工件的軸向按照檢測規范要求通以一定大小的交流電，由于電磁感應作用，在工件表面產生沿著工件圓周方向的磁場；對工件的縱向磁化屬于閉路磁軛磁化，直流縱向磁化線圈4a和4b通電后，產生沿工件1縱向的磁場，對工件實現縱向磁化，該磁場通過前磁化夾頭2a、工件1、后磁化夾頭2b、后線圈鐵芯3b、導磁導軌5、前線圈鐵芯3a、前磁化夾頭2a形成閉合磁路。

這種結構形式的復合磁化裝置的特點在于：縱向磁化磁通損失小，對工件磁化效果好；采用這種磁化技術的設備，縱向磁化線圈4a和4b分別置于磁化夾頭2a和2b兩側，便于工件的快速裝夾和卸下，操作方便，檢測效率高，適用于大批量工件的檢測。由于采用直流進行縱向磁化，所以磁化深度較深，有利于發現距工件表面較深的近表面不開口的缺陷。因此這種結構形式的復合磁化裝置在對于機械加工的中小型零件，尤其是鑄造類零件的磁粉檢測中，其檢測效果較好，并得到廣泛的推廣和應用。

然而，其不足之處在于：由于縱向磁化線圈置于磁化夾頭2a和2b兩側,距離工件較遠，對工件中部的磁化效果較差，隨著零件長度的增加，設備檢測靈敏度顯著下降，因此這種磁化裝置僅適用于中、小型零件的檢測，對于長度1000mm以上的大型工件的檢測能力不足；由于縱向磁化采用直流電，磁場滲入工件深度較深，工件剩磁較大，造成退磁難度增大；最為關鍵的一點是，對于表面結構復雜以及截面變化較多的零件，其導磁效果較差，且零件長度增長時，零件中部的橫向缺陷的檢測靈敏度明顯下降；由于有導磁導軌結構，制造成本較高。

2、“交流軸向通電周向磁化裝置”加“交流或直流線圈磁化”，結構見圖2。這種磁化技術的設備的磁化原理是：對工件1周向磁化的實現是通過磁化夾頭2a和2b沿工件的軸向按照檢測規范要求通以一定大小的交流電，由于電磁感應作用，在工件表面產生沿著工件圓周方向的磁場；對工件的縱向磁化屬于開路磁化，縱向磁化線圈8a和8b通電后，產生沿工件1縱向的磁場，由于床身結構中沒有導磁導軌，無法形成閉合磁路，只在縱向線圈產生磁場的作用下，對工件進行縱向磁化。

這種復合磁化裝置結構的特點在于：縱向磁化線圈8a和8b分別置于磁化夾頭2a和2b兩端，便于工件的快速裝夾和卸下，操作方便，檢測效率高，適于大批量工件的檢測；由于沒有導磁導軌，所以該裝置結構簡單，制造成本較低。基于以上幾點，目前企業的實際生產檢驗中應用最多的是這種復合磁化裝置。

然而，其不足之處在于：床身結構中沒有導磁導軌，無法形成閉合磁路，對工件進行縱向磁化屬于開路磁化，所以磁通損失較大，在當線圈直徑比夾頭鐵芯大時，導入鐵芯的磁場減少，磁化效果變差，加之這種結構由于線圈在夾頭兩端，使工件中部的磁化效果較差，因此對于長度大于500mm的零件的檢測能力不佳，且隨著零件長度的增加，設備檢測靈敏度會顯著下降。

3、“交流軸向通電周向磁化裝置”加“中置可移動交流或直流磁化線圈磁化”，結構見圖3。采用這種磁化技術的設備的磁化原理是：對工件1周向磁化的實現是通過磁化夾頭2a和2b沿工件的軸向按照檢測規范要求通以一定大小的交流電，由于電磁感應作用，在工件表面產生沿著工件圓周方向的磁場；對工件的縱向磁化屬于開路磁化，縱向磁化線圈12通電后，產生沿工件1縱向的磁場，由于床身結構中沒有導磁導軌，無法形成閉合磁路，只在縱向線圈產生磁場的有效區域，對工件進行縱向磁化。