鑄造行業生產的零部件種類繁多，各種材料中的缺陷和熱加工工藝中出現的缺陷。都會對零部件使用造成隱患。無損檢測——磁粉探傷可有效地檢測零件的表面和近表面缺陷。鍛造零件的缺陷劃分大致可分為熱加工工藝產生的缺陷和加工工藝產生的缺陷。加工工藝產生的缺陷分為正常工藝出現的缺陷和加工工藝不當出現的缺陷兩大類。各類鋼和大多數有色金屬及其合金在熱態或冷態下進行加工，包括：自由鍛、模鍛、快速鍛和擠壓鍛等。一般的缺陷為折疊、重皮、夾雜物 裂紋等。而加工不當引起的缺陷為折疊、氧化皮(加工尺寸不足)、磨削裂紋及材料本身的夾雜物(發紋)缺陷。本文就加工表面缺陷應用磁粉探傷方法進行探討。

鍛件加工表面缺陷及原因

　　許多價格昂貴的大型鍛件如汽輪機轉子葉輪、發動機主軸 護環 發電站構件、水輪機大軸葉片、大型船舶用曲軸、連桿、傳動軸都是采用鍛造加工而咸。常見加工不當的主要缺陷是折疊、夾雜物 裂紋。折疊缺陷是由于鍛造時將鋼坯表面的氧化皮在延展時，夾入了鋼中，或者是在換鍛時由于孔型設計不當，下道鍛造工序將上道鍛造工序多余的卷邊壓入，由于其表面已經氧化，不能與基體金屬結合，因而形成折疊。夾雜物包括內在夾雜物 外在夾雜物，它們屬非金屬夾雜物．這些缺陷雖微小，但多呈密集狀態分布于金屬內部，用超聲波探傷就能檢測出來。而浮于金屬表面層間的夾雜物是鍛件經半精加工或精加工露于表面只能通過磁粉探傷才能檢測出來。

　　鍛件產生的裂紋原因很多．如鍛造強度不適當。加熱溫度不均勻．加熱和冷卻速度不適當以及壓力加工用力不當都可能引起金屬的局部破裂而形成裂紋。

磁粉探傷基本原理

　　磁粉探傷是對鐵磁性材料或零件經外加磁場磁化后，由于金屬是連續均勻的，故磁力線的分布是均勻的。當零件表面或近表面有缺陷存在時．磁力線的密度發出變化。磁力線突變，而磁力線暴露在空氣中，形成漏磁場，利用帶有導磁性材料的磁粉施加在零件磁化區表面，使漏磁場吸附磁粉，稱為磁痕顯示，用肉眼觀察有無缺陷。

磁粉探傷方法

　　從磁化方式上，大致分為兩類，(1)干法磁粉探傷法，它主要針對大型鍛件或部件粗加工后的表面。如大型鍛坯、轉子軸、主軸 主／副連桿等進行局部或全部表面進行磁粉探傷。目的是防止原材料及鍛造工藝過程產生的缺陷流入加工工序。采用的磁化裝置多為磁化電源，磁化線圈或固定夾持裝置。對于小型異形零件則采用磁軛式探傷器(見圖1)，它主要適用于擠壓、模鍛的小型零件探傷。(2)濕法磁粉探傷法，又分為熒光濕法和非熒光濕法。按磁懸液分類有熒光水基、油基磁懸液和非熒光水基、油基磁懸液。無論是熒光或非熒光磁懸液濕法磁粉探傷，它主要是檢驗鍛造精密件或精加工零件表面及近表面缺陷的一種檢驗方法。如鍛造軸銷、主軸、精密葉片以及汽車小型配件等。探傷裝備一般采用固定床式磁化裝置(見圖2)，將工件夾持到探傷機工裝上，對工件進行通電周向磁化和線圈縱向磁化。使工件顯示各個方向的缺陷。通常床式探傷機附屬裝置由磁懸液油泵循環噴淋系統，白光照明，紫外線燈，儀表顯示及退磁部分組成。

磁粉探傷用材料

磁粉

　　一般由純鐵或化學成分為Fe，0 、Fe 0 組成。磁粉顯示缺陷的能力主要取決于磁粉磁性、顏色、粒度與形狀。磁粉的磁性還需有較高的磁導率和低的矯頑力。在磁化場中能使漏磁場(缺陷處)增強磁粉的吸附力，易于觀察磁痕。磁粉種類分熒光磁粉和非熒光磁粉兩類。熒光磁粉是在磁粉顆粒上覆蓋一層熒光物質。在紫外線輻照下，發出黃綠或其他顏色的熒光，多用于精密零件的濕法探傷。非熒光磁粉包括：干法磁粉、濕法黑色或褐色磁粉。熒光磁粉和濕法黑色磁粉它們的顆粒尺寸分布在5～25 m范圍，平均顆粒在8～10 m。因此，對檢測零件表面的細小缺陷較靈敏。而干法磁粉的顆粒尺寸分布6～1 50 m范圍，粗顆粒尺寸的磁粉由于本身重量就大，往往不能被小的漏磁場(小缺陷)吸附，故只能適用粗加工或毛坯件的磁粉探傷。

磁懸液

　　磁懸液是將磁粉混合在液體介質中，用來懸浮磁粉，它包括油基磁懸液、水基磁懸液和熒光磁懸液。對其要求是：揮發度低，化學穩定性好、閃點高、容易清洗、對零件無腐蝕作用、對人體無害。水基磁懸液粘度在溫度20°C時應為5 X 10-6m /s(5cst)以下，油基磁懸液在溫度20。C時應為(1 0～2O)X 1 0 m /s(1 0～20cst)。非熒光水懸液和熒光水懸液的PH值應控制在8～9。磁懸液內的磁粉(非熒光)含量一般為1 5～30g/L，熒光磁粉含量一般為2～3g/L。非熒光油基磁懸液一般用 煤油+變壓器油”混合載液，再加入適量磁粉即可使用。近年來，普遍應用了GH一3型探傷載液，它無味、無毒，且運動粘度能達到其性能要求。非熒光水基磁懸液含有乳化劑(分散劑)、防銹劑、消泡劑，用清潔的自來水加入適量磁粉均勻攪拌即可使用。它經濟實惠 具有粘度低、流動性好的特點。

　　熒光磁懸液也分為熒光油磁懸液和熒光水磁懸液兩種。油磁懸液目前國內大部分都選用探傷載液加入適量熒光磁粉攪拌均勻即可使用。水磁懸液與非熒光水磁懸液添加劑相同。罐裝磁懸液及用途罐裝磁懸液分熒光磁懸液和非熒光磁懸液兩大類。熒光磁懸液又分水基和油基兩種。

　　熒光水基、油基罐裝磁懸液是按一定比例的熒光磁懸液配比而成。罐裝在容量為500mL的鐵制罐內．經壓縮氣體封口。使用時，將罐的閥門，壓縮即噴淋出均勻的霧狀磁懸液。非熒光罐裝磁懸液同樣按一定比例的水基 油基磁懸液配比而成。從磁粉的色澤上分黑粉水基、油基和紅粉水基、油基。

　　罐裝磁懸液主要用于大型鍛坯件，主軸及不能使用探傷機的異型件，局部濕法磁粉探傷。而這些部件的形狀 尺寸無法進行床式磁化 故只能選用小型磁化電源和磁軛探傷器．對零件局部磁化，而罐裝磁懸液可方便 靈活地在磁化區域噴淋磁懸液，達到觀察磁痕的目的。

濕法磁粉和千法磁粉探傷的特點

　　在磁粉探傷中，應根據不同零件的檢驗要求，選擇檢驗方法，如粗坯件、精密件、半精加工件等，這對檢驗效果有很大影響。而磁化方法的選用，磁粉磁懸液配比等都與磁粉本身性能有關磁粉性能影響缺陷磁痕顯示的主要因素有磁粉粒度，磁粉的磁性、磁粉與磁懸液的運動粘度及色澤的對比磁粉顆粒尺寸直接影響檢測靈敏度．當缺陷處漏磁場較小，而磁粉顆粒度過大時，則磁粉移動困難，不易顯示缺陷磁痕。在干法磁粉探傷場合，一般磁粉的顆粒尺寸在6～150m范圍，僅適應粗鍛件或半精加工件的探傷。在濕法磁懸液探傷場合，無論是熒光或非熒光磁懸液，它使用的磁粉顆粒尺寸都小于25 m，因此，當缺陷處漏磁場較小時，磁粉易被漏磁場吸附，熒光磁粉在紫外線輻照下更靈敏，能檢測出細小的缺陷。

　　磁粉的磁性是指有較高的導磁率和低的矯頑力，它可以增強漏磁場堆積磁粉的吸附力．也不致因剩磁而造成微粒之間的相互吸引。對多數物質來說，其磁導率，矯頑力和剩磁感應強度等，通常與磁’性和有關的參數而言 在選擇磁粉的磁性時，應考慮零件的磁化方法．外加磁化電流，選用干法磁粉還是濕法磁粉。

　　磁粉的運動粘度是指磁懸液中的載液粘度。若磁懸液的運動粘度過高。在正常通電磁化時間3～5s時，漏磁場的缺陷難以吸附磁粉，造成漏檢。因此，磁粉的運動粘度與配制的水和油懸液有著直接關系。干法磁粉的流動性與濕法磁懸液的運動粘度有顯著的不同，當采用直流電磁化時，電流從零件的近表面下流過。磁粉落在表面不產生流動性。當近表面下有缺陷時，漏磁場跳躍到表面吸附磁粉，觀察磁痕。而交流電磁化零件時，因集膚效應作用，漏磁場形成N極S極．吸附磁粉。觀察磁痕。

　　磁粉的色澤與工件本底對比檢測缺陷的影響。一般濕法磁懸液配制的磁粉通常為黑色或褐色(紅色J，而干法有著不同顏色如黑色、白色、蘭色。在進行零件探傷時，應根據零件的表面色澤狀態選擇濕法還是干法磁粉探傷。再選用磁粉的品種規格。目前，濕法零件探傷大部分選用熒光水基磁懸液和熒光水基濃縮液(GH-50型J，在現場只需加入清潔的自來水，將濃縮液按比例分散，即可使用。在干法探傷場合，當零件本底對比模糊時，可選用反差增強劑將本底噴上一層薄薄的白色涂料，增強對缺陷磁痕的觀察。

適當的探傷工藝和規范

　　一般來說，鍛造零件在工藝過程中，難免會造成缺陷的可能。而鍛件表面缺陷．在零件要求探傷前，應首先了解材質一鍛造工藝一零件形狀尺寸一可能產生缺陷的部位和方向一確定探傷時機一選擇探傷方法一磁化設備一磁粉材料一磁化規范及探傷工藝。鍛件的磁粉探傷工藝大致分為兩道工序：一是鍛坯和粗加工狀態的磁粉探傷。目的是將鍛造過程中產生的缺陷及早發現．為工藝提供改進數據。二是精加工后的零件表面，由于內在層間出現的缺陷浮于表面，給使用帶來隱患。這些缺陷的存在，需遵循產品的相關標準，制訂探傷工藝規范。磁化設備的選擇是產品探傷質量的保證，對于大型零件和異型零件一般選用小型磁化電源或線圈磁化方法完成各個方向的探傷檢驗。而小型零件或較規則的零件，則選用床式磁粉探傷機，完成各個方向的探傷檢驗。磁粉材料的選擇．應根據產品探傷技術要求，采用干法磁粉，還是濕法磁懸液；或局部磁化還是整體磁化等，磁粉本身的性能應符合相關的標準要求