球墨铸铁铸造质量的无损检测综合评价方法

　　1　前言

　　球墨铸铁被大量用来制造汽车的凸轮轴、曲轴、轮毂等重要零件,准确评定这些零部件的铸造质量十分重要。铸件的检测主要包括尺寸检查、外观和表面的目视检查、化学成份分析和力学性能试验,对于要求比较高或铸造工艺上容易产生问题的铸件,还需要进行无损检测,可用于球墨铸铁件质量检测的无损检测技术包括:液体渗透检测、磁粉检测、涡流检测、射线检测、超声检测及振动检测等。

　　2　铸件表面及近表面缺陷的检测

　　铸件表面经过清沙、修整、打磨光滑、表面清洁后,还可能存在各种缺陷,有表面开口缺陷,也有近表面缺陷。这些缺陷需用不同的检测技术对其进行百分之百的无损检测。首先是目视检查,然后根据铸件要求和材料性质,采用液体渗透检测、涡流检测和磁粉检测等。

　　2.1　液体渗透检测

　　液体渗透检测用来检查球墨铸铁件表面上的各种开口缺陷,如表面裂纹、表面针孔等肉眼难以发现的缺陷。常用的渗透检测是着色检测,它是将具有高渗透能力的有色(一般为红色)液体(渗透剂)侵湿或喷洒在铸件表面上,几分钟后渗透剂渗入到开口缺陷内,快速擦去表面渗透液层,再将易干的显示剂(也叫显像剂)喷洒到铸件表面上,待将残留开口缺陷中的渗透剂吸出来后,显示剂就被染色,从而可以反映出缺陷的形状、大小和分布情况。需要指出的是,渗透检测的精确度随被检材料表面粗糙度的增加而降低,即表面越光洁检测效果越好,磨床磨光的表面检测精确度最高,甚至可以检测出晶间裂纹。除着色检测外,荧光渗透检测也是常用的液体渗透检测方法,需要配置紫外光灯进行照射观察,检测灵敏度比着色检测高,但紫外光对人眼有害处。

　　2.2　涡流检测

　　涡流检测适用于检查球墨铸铁件表面以下一般不大于6～7 mm深的缺陷。涡流检测分放置式线圈法和穿过式线圈法两种。如果铸件表面存在缺陷,则涡流的电特征会发生畸变,从而检测出缺陷的存在,所发现的缺陷(如裂纹)一般都垂直于涡流方向,涡流检测的主要缺点是不能直观显示缺陷的大小和形状,一般只能确定出缺陷所在表面位置和深度,另外它对工件表面上小的开口缺陷的检出灵敏度不如渗透检测。

　　2.3　磁粉检测

　　磁粉检测适合于检测球墨铸铁表面缺陷及表面以下数毫米深的缺陷,它需要直流(或交流)磁化设备和磁粉(或磁悬浮液)才能进行检测操作。磁化设备用来在铸件内外表面产生磁场,磁粉或磁悬浮液用来显示缺陷。当在铸件一定范围内产生磁场时,磁化区域内的缺陷就会产生漏磁场,当撒上磁粉或悬浮液时,磁粉被吸附在漏磁场的位置,从而显示出缺陷的存在。显示出的缺陷基本上都是横切磁力线的缺陷,对于平行于磁力线的长条型缺陷则显示不出来,为此,操作时需要不断改变磁化方向,以保证能够检查出未知方向的各个缺陷。