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磁粉探伤中常见缺陷——锻造缺陷
分类:技术文档 发布时间:2022-10-14 868次浏览

1.锻造裂纹

产生锻造裂纹的原因,归纳起来一是原材料因素,二是工艺因素。

1.1原材料中的缺陷诸如裂纹、折迭、皮下气泡或严重的非金属夹杂物等均是产生锻造裂纹的原因。

1.2当锻造加热温度不均匀,锻造变形过大时,也会产生锻造裂纹。加热温度不均,在引伸时于,工件产生不均匀延伸,即可产生横裂纹。加热温度过高,易产生氧化皮,这些氧化皮如压入锻件,也会产生裂纹。加热温度不足时,因内部金属的塑性不良而出现裂纹。锻造终锻温度太低时,钢材的塑性下降,也可能产生裂纹,某些合结钢或大断面碳钢,因内部含氢量较高,锻后冷却太快,这些氢来不及逸出,而产生白点。

1.3过烧引起的锻造裂纹

钢坯加热温度过高,或加热时于间过长,会产生过烧。这日时晶界上的氧化物或已熔化的晶界便会降低金属塑性,以致锻造过程中的张应力使锻件被撕开破裂,有时开口,其分布方向可以是辐射状、平行状或成群出现,也有单个出现的。锻件表面往往有较厚的氧化皮。由于加热方式的原因,有时会产生局部过烧,严重时,也会有磁痕显示

1.4模锻件充型不足造成的裂纹

模锻件如因初段时充型不足而形成凹陷,后续锻打时形成裂纹,此类裂纹一般在可见光下可观察到裂纹的形态。这种凹陷在热处理时会扩张。

1.5切边裂

模锻件为确保锻件成形,均须加大余量,这些多余的料将在合模处形成飞边,在模锻成形后应趁热

将飞边切除。如切边时温度过低或切边厚度较厚,会在切边带形成撕裂而成为切边裂。有时切边后未开裂,但这些切边应力有时于在后续热处理中引起开裂。

2.折迭

钢材锻打时形成凸瘤,进一步锻打时被覆盖于本体上,此时因凸瘤已被氧化而不可能与本体熔合,

形成折迭,折迭与本体往往成弧形,有田时成尖锐的夹角见图2-7所示。模锻件有时因模具型腔或操作不当,往往会在同一部位上出现很多件折迭类缺陷。已形成的折迭只要能用打磨方法去除,则不影响其使用。折迭如不消除,有时会给后续热处理带来隐患,引起开裂。

3.碾压裂纹

微型车半轴的园饼部份是碾压成形,由于材质较差,造成碾压时产生弧形裂纹。

汽车车辆或 风电机组高强度螺栓是较重要的连接件。由于高强度螺栓在技术上有一系列特点:高强度、高精度等级;服务条件严酷,它将随主机一起常年经受酷暑严寒和极端温差的考验,承受高温、低温的侵蚀;功率高,交变载荷大、震动、腐蚀和超载等特质;除受到轴向预紧拉伸载荷的作用外,还会在工作中受到附加的拉伸交变载荷、横向剪切交变载荷或由此复合而成的弯曲载荷的作用,有时还受到冲击载荷;附加的横向交变载荷会引起螺栓的松动,轴向交变载荷会引起螺栓的疲劳断裂;而在环境介质的作用下,轴向拉伸载荷会引起螺栓的延迟断裂,以及高温条件下引起螺栓的蠕变等。

近年来,随着我国汽车工业和风电项目行业的快速发展,对汽车和风电机组质量的要求也不断提高,汽车工业和风电行业对高强度螺栓等零部件的要求逐渐加严。在高强度螺栓制造的成品表面检验中,引入更加严格、更加、直观的“磁粉探伤”方法,由此更容易暴露出高强度螺栓表面和近表面存在的各种磁痕缺陷。但是,对成品检验中存在的磁痕种类区分,是很有必要的。

1、磁痕的形貌

磁粉探伤检测又称 MT或 MPT(Magnetic Particie testing),适用于钢铁材料等磁性材料的表面附近进行探伤的检测方法。此方法利用铁受磁石吸引的原理,检测过程中使被检测件受到磁力的作用,磁化后的铁磁性材料内部有磁力线传播,当螺栓表面与磁力线成一定夹角的缺陷存在时,缺陷处导磁率与基体材料不同,在缺陷处形成漏磁场,将散布在磁化材料表面的磁粉吸住,形成肉眼可见的磁痕,从而显示出缺陷的位置和形状。

2、磁痕的形成原因

随着磁粉探伤的方法的引入,在高强度螺栓表面及近表面上存在的裂纹、划痕、发纹等缺陷很容易显示出来。有时,受到探伤电流选择过大等因素影响,高强度螺栓中显微成分偏析(如带状组织等)也能反映出来。这些缺陷的形成因素很多,有的是钢材冶炼过程中产生,如发纹、成分偏析、带状组织、魏氏组织等,有的是在钢材加工或螺栓温镦、热处理、车削过程中产生,如裂缝、划伤等。

由于磁痕的形成原因的多样性,在磁粉探伤中,对探伤过程中出现的磁痕必须进行综合分析,不能单凭形状就简单判断磁痕的类别。即要考虑加工方法的影响,更要注意观察磁痕周边的形态和趋势等因素,才能做出正确的判断。只有在区分高强度螺栓磁粉探伤中出现的缺陷类别基础上,才能有针对性地分析不同缺陷的产生原因。

更重要的是,应该进一步探讨磁粉探伤中出现的各种缺陷对高强度螺栓使用过程的影响,研究对策以防止类似事故发生。

3、磁痕的分类及影响

3.1 裂纹类磁痕

裂纹类磁痕大多是在高强度螺栓加工过程或使用过程中产生的。按照高强度螺栓不同形状,加工工艺,各类裂纹类磁痕分为以下几类。

① 温镦工艺不当。如加热不当、操作不正确,终锻温度太低、冷却速度太快、尺寸凹凸及折叠处有明显的沟状等原因产生裂纹。

② 热处理不当。如加热温度过高、或冷却速度过于激烈,由热应力和组


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