趙光華 張冠軍 楊斌 謝鵬飛

（齊車集團(tuán)石家莊車輛有限公司 河北石家莊 050000）

鐵路貨車包括敞車、棚車、罐車、平車等，每種車型上都使用著不同型號(hào)的軸承，貨車運(yùn)行一段時(shí)間后，就會(huì)對(duì)軸承有不同程度的磨損和損壞，所以，經(jīng)過一段時(shí)間就要對(duì)貨車進(jìn)行一次段修或廠修。針對(duì)公司貨車檢修要求，檢修軸承時(shí)，必須把軸承拆卸下來(lái)進(jìn)行清洗后再進(jìn)行軸承外圈磁粉檢測(cè)（見圖1）。

圖1 輪對(duì)軸承位置

1 軸承外圈磁粉檢測(cè)的方法和所要注意的事項(xiàng)

1.1 磁懸液的配比

軸承外圈探傷使用的磁懸液是由磁粉和油基磁懸液的載液配制而成，油基磁懸液的載液為磁粉探傷專用溶劑油。閃點(diǎn)（閉口）≥94℃，運(yùn)動(dòng)黏度≤3.0mm2/s（40℃）、≤5.0mm2/s（5℃）。其他性能應(yīng)符合該種油的技術(shù)條件［1］，軸承外圈探傷用磁懸液配比為非熒光磁粉15～30g/L，磁粉磁懸液的體積濃度為1.2～3.0mL/100mL。根據(jù)探傷工作量、季節(jié)變化及磁懸液的清潔程度，要求每月進(jìn)行一次全部更換，磁懸液不得被污染，若污染后應(yīng)立即更換［2］。

1.2 磁粉探傷前的準(zhǔn)備

軸承外圈表面須露出基本金屬表面，并擦干凈，須無(wú)油污、銹垢、毛刺和纖維等雜物。每日上午和下午開工時(shí)須進(jìn)行日常性能校驗(yàn)，使用白光照度儀檢測(cè)工件探測(cè)表面，包括軸承外圈外表面、滾道表面，外圈端面等各處的白光照度都應(yīng)大于500lx［3］。

1.3 磁化的過程

軸承外圈進(jìn)行探傷時(shí)通電時(shí)間為2～3s，停止噴淋磁懸液后應(yīng)再磁化2次，每次1s，觀察橫向磁化電流和縱向磁場(chǎng)，應(yīng)符合磁化規(guī)范的要求，退出磁頭，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，首先觀察軸承外圈外表面有無(wú)缺欠磁痕、觀察內(nèi)表面情況，以及兩端面部位有無(wú)缺欠磁痕。然后，用手指捏住軸承外圈內(nèi)外表面傾斜45°左右，要避免手套蹭掉兩端磁粉，認(rèn)真觀察兩端面有無(wú)缺欠磁痕，有缺欠的工件應(yīng)在缺欠部位做好標(biāo)識(shí)（報(bào)廢）。對(duì)合格的軸承外圈進(jìn)行退磁，應(yīng)距探傷機(jī)1m以外，逐個(gè)在其兩端面棱角處進(jìn)行剩磁檢查，其剩磁不超過0.3mT（3GS）為合格［4］。

2 缺欠磁痕的分類

2.1 相關(guān)磁痕的形成

（1）鐵路軸承外圈在進(jìn)行磁粉探傷，工件上的磁痕顯示需要保存下來(lái)時(shí)，以作為永久性記錄時(shí)，可采用照相的方法把缺陷磁痕的形狀和位置拍攝清楚。貨車軸承工件在使用過程中，由于受到反復(fù)的交變應(yīng)力作用，導(dǎo)致工件內(nèi)部原有的小缺欠或表面帶有劃傷、內(nèi)部縮孔等結(jié)構(gòu)，形成疲勞帶，從而產(chǎn)生疲勞裂紋（見圖2）。貨車在運(yùn)行過程中軸承受到外力的磕碰傷通常就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，這時(shí)就會(huì)在缺口處釋放應(yīng)力產(chǎn)生裂紋（見圖3）［5］。

圖2 軸承外側(cè)疲勞裂紋

圖3 軸承外側(cè)應(yīng)力裂紋

（2）鐵路貨車在運(yùn)行過程中軸承在受交變應(yīng)力的作用下，在檢修作業(yè)時(shí)，容易出現(xiàn)的裂紋屬于疲勞裂紋；在工件的孔邊緣和截面突變等軸承的側(cè)表面位置，進(jìn)行磁化后，在光照下可明顯觀察出疲勞裂紋的特點(diǎn)（見圖4）是軸承外圈側(cè)表面放大的毛細(xì)裂紋。

圖4 軸承側(cè)面裂紋

（3）軸承外圈內(nèi)外側(cè)貫通裂紋，呈現(xiàn)與滾珠平行狀裂紋，長(zhǎng)短不一，邊緣參差不齊，方向平行于受力方向，具有中間粗、兩頭尖、長(zhǎng)短不一的特點(diǎn)（見圖5）。在無(wú)損檢測(cè)時(shí)，磁痕濃密而清晰，呈現(xiàn)出缺欠兩頭呈尖角；若擦掉磁痕，裂紋缺欠目視可見或者不清晰，在10 倍的放大鏡下，裂紋可清晰可見，還有些缺欠呈不規(guī)則形態(tài)（見圖6），是磁粉檢測(cè)中軸承外圈內(nèi)側(cè)表面裂紋的磁痕顯示，可明顯觀察到邊緣參差不齊、磁痕呈現(xiàn)放射性所具備的典型特點(diǎn)［6］。

圖5 軸承貫通裂紋

圖6 軸承內(nèi)側(cè)裂紋

2.2 干擾因素

干擾因素分為非相關(guān)顯示和偽顯示。非相關(guān)顯示不是真正的缺陷，因此對(duì)工件不會(huì)構(gòu)成危害，但是它與相關(guān)顯示容易混淆，很容易造成誤檢［7］（見圖7）。偽顯示（假缺陷磁痕）是非漏磁場(chǎng)形成的，其產(chǎn)生的原因：首先，工件表面粗糙滯留磁粉而形成，其特征是磁痕輪廓不清；其次，工件表面不清潔黏附磁粉形成的磁痕顯示，其特征是磁粉堆積松散，清理干凈后，重新檢測(cè)該顯示不再出現(xiàn)。在濕法檢測(cè)中，磁懸液中的纖維物線頭黏附磁粉滯留在工件表面上（見圖8），容易引起誤判，因此，干擾因素具有輪廓不清晰、磁粉聚集松散等特點(diǎn)。

圖7 非相關(guān)磁痕圖

圖8 偽磁痕圖

3 結(jié)語(yǔ)

本文探討了磁粉探傷時(shí)形成的缺欠磁痕的形成方式及分類，可以分為相關(guān)磁痕、非相關(guān)磁痕、偽磁痕，進(jìn)行分析具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。探傷人員應(yīng)該深刻認(rèn)識(shí)到軸承屬于關(guān)鍵零部件，如遇到缺欠漏檢，將形成重大質(zhì)量問題，為行車安全帶來(lái)不可挽回的損失，所以，對(duì)于提高磁粉探測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性來(lái)說(shuō)是十分必要和重要的。