轴承外圈电磁探伤应注意的问题

2015-05-04

万升云
(武汉江岸车辆厂质检处 430012 武汉)
  外圈是滚动轴承的重要零件,其检测质量直接威胁着铁路行车安全。因此,从检测设备、工艺上确保外圈探伤质量至关重要。我们在执行TB1987-87标准对外圈实施磁粉探伤过程中,漏探、误判现象时有发生。根据多年的探伤实践,笔者认为:目前外圈探伤过程中存在以下几个值得注意的问题。
  1 磁痕观察
  目前,绝大多数单位都是采用CJW-9000型磁粉探伤机对外圈实施偏置穿棒法探伤,也就是说,将外圈挂在铜棒上对其实施周向磁化,检测纵向缺陷。为防止铜棒长期与外圈接触碰伤,导致通电磁化时接触不良而引起打火,一般在铜棒上套一橡胶套,胶套外径为60mm。外圈挂在铜棒上时,其内圆有相当一部分弧面不易观察。经反复试验,发现不便观察的区域宽度约为(π/2)×胶套外径。如果缺陷在此区域内出现,容易漏掉。依照TB1987-87标准规定:外圈角转动90°探一次、每次探四分之一圈,这时,外圈弧面长度为外圈直径×(π/4)。每探一面,比较容易观察到的区域仅有:外圆直径×(π/4)-胶套外径×(π/2)。胶套外径为60mm,外圈直径为230mm,则易观测区域宽度为:230×(π/4)-60×(π/2)=86.4mm。这样,漏探的可能性极大。如我厂一探伤工在对编号为95052178号轴承外圈进行探伤时,没有发现任何缺陷。该轴承流入下道工序,分解检查时,检查人员发现滚道边缘有一痕迹。在探伤机上按平时的操作规程进行检查,仍未发现吸粉现象。为慎重起见,我们改为每转动60°探一次,实行“六面探”,遂即发现该处吸粉厉害,磁痕非常清晰,且磁痕两端尖细。后经渗透复验,确定为裂纹缺陷,经反复验证确认,首次检测和次复验时,该裂纹部位正好处在不便观测区域内,转动90°后,裂纹又转到了有效磁场之外,磁场较弱,故发生漏探。
  2 外圈转动
  CJW-9000型探伤机非轴承探伤专用设备,没有外圈自动转动装置,每探完一面需转动时,只能手工在芯棒上滑动。探伤人在手工滑动过程中,经常将有效磁场部位的相关显示磁痕抹掉,这也是导致漏探的原因之一。
  3 铜棒直径
  由于外圈仅能偏心放置,这样导致铜棒在外圈内所产生的磁场分布极不均匀。理论计算及实测均表明:铜棒在外圈上所产生的有效磁场宽度为铜棒直径的四倍。铜棒直径小,则有效磁场的范围亦小,操作者稍一疏忽,就会造成漏探。TB1987-87规定:铜棒直径应不小于外圈外径的25%。轴承外圈外径为230mm,铜棒直径应不小于230×25%=57.5mm,而且前,绝大多数单位所用铜棒直径仅为50mm。
  4 磁化电流
  按TB1987-87标准规定:连续法探伤时,磁化电流为外圈直径的13倍~15倍,即(13~15)×230=2990~3450(A)。而实际探伤中,探伤工思想上普遍存在磁化电流越大越好的错误观念。使得实际磁化电流远大于上述计算值。殊不知,磁化电流过大,容易造成假象显示,从而引起误判、错判。另外,很多单位的探伤人员还认为,产生横向裂纹的概率很小,故在探伤过程中,只进行周向磁化,不进行纵向磁化。这样,仅检查纵向缺陷,不检查横向缺陷,给铁路安全运输埋下事故隐患,其后果是严重的。
  5 几点建议
  (1)各单位应配置轴承专用磁粉探伤机,以满足外圈探伤的需要。笔者认为:外圈磁粉探伤,应采用穿棒周向磁化和磁轭穿心纵向磁化的复合穿心磁化。这种磁化方法比较适合铁路轴承外圈探伤。
  (2)TB1987-87规定,探伤时,每转动90°探伤一次,则每一外圈需探四次。但因目前各单位所用铜棒直径为50mm,有效磁场为4×50=200mm,又外圈周长为3.14×230=721.2mm,若要保证每次探伤时每相邻两次探伤面间有10%以上的交叉覆盖区域,应增加探伤面数。为便于实际操作,宜采用每转动60°探一次,即“六面探”。
  (3)影响磁粉探伤结果的因素,首先取决于探伤人员的技术水平、操作技能、知识水平和探伤人员的责任心。同时,探伤人员技术熟练程度也是相当重要的。因此,各单位在重视人员的培训、敬业精神教育的同时,还应保持探伤人员的稳定性。
  (4)磁粉探伤工艺属特种工艺范畴,应对其进行特种工艺管理。工艺管理的内容主要包括技术文件、检测人员、探伤设备、辅助材料和工艺纪律检查等方面。目前,铁道部已编制了统一的轴承磁粉探伤工艺,并在组织实施。有了统一的探伤工艺,就可以保证各单位工艺参数一致,验收标准一致,从而可以提高探伤质量,保证车辆运行的可靠性,但为了保证工艺的贯彻执行,铁道部有关部门应定期组织专业人员到各单位督促检查工艺纪律的的执行情况。
来源:《铁道车辆》1998年第1期