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汽車(chē)維修中的探傷方法

日期:2024-07-11 14:51
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摘要:汽車(chē)維修中的探傷方法

汽車(chē)維修中的探傷方法

汽車(chē)維修中的探傷方法
工業(yè)無(wú)損探傷的方法很多,目前國內外*常用的探傷方法有五種,即人們常稱(chēng)的五大常規探傷方法。本文將首先介紹五大常規探傷方法及其特點(diǎn),并結合汽車(chē)維修中的特定條件和需求,選出更適合于汽車(chē)維修的探傷方法。

一、 五大常規探傷方法概述

五大常規方法是指射線(xiàn)探傷法、超聲波探傷法、磁粉探傷法、渦流探傷法和滲透探傷法。
1
、射線(xiàn)探傷方法

射線(xiàn)探傷是利用射線(xiàn)的穿透性和直線(xiàn)性來(lái)探傷的方法。這些射線(xiàn)雖然不會(huì )像可見(jiàn)光那樣憑肉眼就能直接察知,但它可使照相底片感光,也可用特殊的接收器來(lái)接收。常用于探傷的射線(xiàn)有x光和同位素發(fā)出的γ射線(xiàn),分別稱(chēng)為x光探傷和γ射線(xiàn)探傷。當這些射線(xiàn)穿過(guò)(照射)物質(zhì)時(shí),該物質(zhì)的密度越大,射線(xiàn)強度減弱得越多,即射線(xiàn)能穿透過(guò)該物質(zhì)的強度就越小。此時(shí),若用照相底片接收,則底片的感光量就??;若用儀器來(lái)接收,獲得的信號就弱。因此,用射線(xiàn)來(lái)照射待探傷的零部件時(shí),若其內部有氣孔、夾渣等缺陷,射線(xiàn)穿過(guò)有缺陷的路徑比沒(méi)有缺陷的路徑所透過(guò)的物質(zhì)密度要小得多,其強度就減弱得少些,即透過(guò)的強度就大些,若用底片接收,則感光量就大些,就可以從底片上反映出缺陷垂直于射線(xiàn)方向的平面投影;若用其它接收器也同樣可以用儀表來(lái)反映缺陷垂直于射線(xiàn)方向的平面投影和射線(xiàn)的透過(guò)量。由此可見(jiàn),一般情況下,射線(xiàn)探傷是不易發(fā)現裂紋的,或者說(shuō),射線(xiàn)探傷對裂紋是不敏感的。因此,射線(xiàn)探傷對氣孔、夾渣、未焊透等體積型缺陷*敏感。即射線(xiàn)探傷適宜用于體積型缺陷探傷,而不適宜面積型缺陷探傷。
2
、 超聲波探傷方法

人們的耳朵能直接接收到的聲波的頻率范圍通常是20Hz20kHz,即音(聲)頻。頻率低于20 Hz的稱(chēng)為次聲波,高于20 kHz的稱(chēng)為超聲波。工業(yè)上常用數兆赫茲超聲波來(lái)探傷。超聲波頻率高,則傳播的直線(xiàn)性強,又易于在固體中傳播,并且遇到兩種不同介質(zhì)形成的界面時(shí)易于反射,這樣就可以用它來(lái)探傷。通常用超聲波探頭與待探工件表面良好的接觸,探頭則可有效地向工件發(fā)射超聲波,并能接收(缺陷)界面反射來(lái)的超聲波,同時(shí)轉換成電信號,再傳輸給儀器進(jìn)行處理。根據超聲波在介質(zhì)中傳播的速度(常稱(chēng)聲速)和傳播的時(shí)間,就可知道缺陷的位置。當缺陷越大,反射面則越大,其反射的能量也就越大,故可根據反射能量的大小來(lái)查知各缺陷(當量)的大小。常用的探傷波形有縱波、橫波、表面波等,前二者適用于探測內部缺陷,后者適宜于探測表面缺陷,但對表面的條件要求高。
3
、 磁粉探傷方法

磁粉探傷是建立在漏磁原理基礎上的一種磁力探傷方法。當磁力線(xiàn)穿過(guò)鐵磁材料及其制品時(shí),在其(磁性)不連續處將產(chǎn)生漏磁場(chǎng),形成磁極。此時(shí)撒上干磁粉或澆上磁懸液,磁極就會(huì )吸附磁粉,產(chǎn)生用肉眼能直接觀(guān)察的明顯磁痕。因此,可借助于該磁痕來(lái)顯示鐵磁材料及其制品的缺陷情況。磁粉探傷法可探測露出表面,用肉眼或借助于放大鏡也不能直接觀(guān)察到的微小缺陷,也可探測未露出表面,而是埋藏在表面下幾毫米的近表面缺陷。用這種方法雖然也能探查氣孔、夾雜、未焊透等體積型缺陷,但對面積型缺陷更靈敏,更適于檢查因淬火、軋制、鍛造、鑄造、焊接、電鍍、磨削、疲勞等引起的裂紋。

磁力探傷中對缺陷的顯示方法有多種,有用磁粉顯示的,也有不用磁粉顯示的。用磁粉顯示的稱(chēng)為磁粉探傷,因它顯示直觀(guān)、操作簡(jiǎn)單、人們樂(lè )于使用,故它是*常用的方法之一。不用磁粉顯示的,習慣上稱(chēng)為漏磁探傷,它常借助于感應線(xiàn)圈、磁敏管、霍爾元件等來(lái)反映缺陷,它比磁粉探傷更衛生,但不如前者直觀(guān)。由于目前磁力探傷主要用磁粉來(lái)顯示缺陷,因此,人們有時(shí)把磁粉探傷直接稱(chēng)為磁力探傷,其設備稱(chēng)為磁力探傷設備。
4
、 渦流探傷方法

渦流探傷是由交流電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)作用于待探傷的導電材料,感應出電渦流。如果材料中有缺陷,它將干擾所產(chǎn)生的電渦流,即形成干擾信號。用渦流探傷儀檢測出其干擾信號,就可知道缺陷的狀況。影響渦流的因素很多,即是說(shuō)渦流中載有豐富的信號,這些信號與材料的很多因素有關(guān),如何將其中有用的信號從諸多的信號中一一分離出來(lái),是目前渦流研究工作者的難題,多年來(lái)已經(jīng)取得了一些進(jìn)展,在一定條件下可解決一些問(wèn)題,但還遠不能滿(mǎn)足現場(chǎng)的要求,有待于大力發(fā)展。

渦流探傷的顯著(zhù)特點(diǎn)是對導電材料就能起作用,而不一定是鐵磁材料,但對鐵磁材料的效果較差。其次,待探工件表面的光潔度、平整度、邊介等對渦流探傷都有較大影響,因此常將渦流探傷用于形狀較規則、表面較光潔的銅管等非鐵磁性工件探傷。
5
、 滲透探傷方法

滲透探傷是利用毛細現象來(lái)進(jìn)行探傷的方法。對于表面光滑而清潔的零部件,用一種帶色(常為紅色)或帶有熒光的、滲透性很強的液體,涂覆于待探零部件的表面。若表面有肉眼不能直接察知的微裂紋,由于該液體的滲透性很強,它將沿著(zhù)裂紋滲透到其根部。然后將表面的滲透液洗去,再涂上對比度較大的顯示液(常為白色)。放置片刻后,由于裂紋很窄,毛細現象作用顯著(zhù),原滲透到裂紋內的滲透液將上升到表面并擴散,在白色的襯底上顯出較粗的紅線(xiàn),從而顯示出裂紋露于表面的形狀,因此,常稱(chēng)為著(zhù)色探傷。若滲透液采用的是帶熒光的液體,由毛細現象上升到表面的液體,則會(huì )在紫外燈照射下發(fā)出熒光,從而更能顯示出裂紋露于表面的形狀,故常常又將此時(shí)的滲透探傷直接稱(chēng)為熒光探傷。此探傷方法也可用于金屬和非金屬表面探傷。其使用的探傷液劑有較大氣味,常有一定毒性。

除以上五大常規方法外,近年來(lái)又有了紅外、聲發(fā)射等一些新的探傷方法。
二、 汽車(chē)維修中探傷的特定條件及要求

汽車(chē)在制造過(guò)程中,經(jīng)過(guò)了一系列的探傷,層層把關(guān)均完好無(wú)損,才作為合格產(chǎn)品出廠(chǎng)。汽車(chē)到達用戶(hù)手里后,在運行中一些零部件常常承受著(zhù)交變應力。在長(cháng)期交變應力的作用下,原來(lái)完好的零部件也將產(chǎn)生疲勞裂紋。這種疲勞裂紋一般都是起始于零部件表面,再從外表逐漸向內發(fā)展,即屬于表面裂紋。有的轉動(dòng)零部件在過(guò)熱或交變應力作用下,產(chǎn)生了表面裂紋后,又有可能因轉動(dòng)碾磨而在該表面產(chǎn)生一層織密的覆蓋層,遮蓋了其裂紋,變成了未露出表面的近表面裂紋。初期的表面裂紋一般十分微小,用肉眼或借助于放大鏡也難于觀(guān)察到,而對近表面裂紋,則是不可能觀(guān)察到的。具有這種初期微小裂紋的零部件,并不馬上就斷裂,但是,已具有了隱患。因此,汽車(chē)維修中的探傷任務(wù)主要是探知其零部件是否有極細微的表面和近表面裂紋,以消除汽車(chē)在行駛中的**隱患;其次,經(jīng)過(guò)運行后的各零部件表面狀況不如新出廠(chǎng)時(shí)的好,而是根據運行情況各有所異;再次,汽車(chē)維修中待探查的各零部件外表形態(tài)的尺寸大小各異,即品種多、數量少;另外,其工作場(chǎng)地一般也不如制造廠(chǎng)的條件好;同時(shí),工期一般又要求更急。因此,我們只能結合維修中的這些特定條件和需求,來(lái)選取更為適合汽車(chē)維修的探傷方法。
三、 探傷在汽車(chē)維修中的應用

在汽車(chē)維修中的待探零部件主要是用鋼鐵材料制成,探傷的目的主要是探查有無(wú)表面和近表面裂紋。通過(guò)上述幾種探傷方法的比較可知:磁粉探傷對鐵磁質(zhì)零部件的表面和近表面探傷靈敏度都比較高,且無(wú)毒,對零部件的形狀、表面要求和技術(shù)要求以及投資要求都較低,而且直觀(guān)、方便。因此,在汽車(chē)維修的無(wú)損探傷方法中,目前采用磁粉探傷法比較好。
事實(shí)上,在汽車(chē)制造廠(chǎng)中對汽車(chē)的零部件,主要也是采用磁粉探傷。人們在對其進(jìn)行大量磁粉探傷的基礎上,對一些汽車(chē)零部件,如曲軸、凸輪軸、連桿、氣門(mén)、活塞銷(xiāo)、油嘴等制訂了相應的磁粉探傷標準。在汽車(chē)維修中,對零部件的磁粉探傷可借鑒這些標準,以增大探傷的可靠性。而其它探傷方法,目前因在對汽車(chē)零部件探傷中用得少,還無(wú)相應的探傷標準。
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