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大型轉(zhuǎn)子中心孔磁粉探傷方法及結(jié)果分折
作者：王國元王曦
射陽宏旭探傷機(jī)制造有限公司是一家專注于磁粉探傷機(jī)、磁粉探傷儀、退磁機(jī)、熒光滲透檢測線及相關(guān)耗材研發(fā)制造的科技型企業(yè)。
摘要:介紹了大型轉(zhuǎn)子中心孔磁粉探傷方法，并對探傷結(jié)果進(jìn)行了分析總結(jié)。特別是對發(fā)紋類缺陷的危害
性提出了經(jīng)驗性的見解。
關(guān)鍵詞:磁粉檢測;磁化方法;發(fā)紋
1 前言
轉(zhuǎn)子是發(fā)電設(shè)備中的關(guān)鍵部件之一。以前大多是生產(chǎn)沒有中心孔的轉(zhuǎn)子,在使片1過程中發(fā)現(xiàn)無中心孔轉(zhuǎn)子的使用壽命不長，易斷裂損壞。分析其原因,大致是因為轉(zhuǎn)子中心部位不易鍛透，組織結(jié)構(gòu)不均勻，化學(xué)成分偏析嚴(yán)東,易形成非金屬雜質(zhì),在高速旋轉(zhuǎn)中容易造成應(yīng)力集中,導(dǎo)致疲勞裂紋產(chǎn)生,從而導(dǎo)致斷裂損壞。因此,20世紀(jì)90年代后，開始生產(chǎn)帶有中心孔的轉(zhuǎn)子。為了檢驗中心孔內(nèi)壁上是否存在裂紋之類的危害性缺陷，特配備了以下設(shè)備:美國進(jìn)口大型固定式機(jī)、觀察深度為15 m的內(nèi)窺鏡、一套磁化和噴磁懸液共用
裝置。
2磁化和噴磁懸液共用裝置的設(shè)計
針對常用的轉(zhuǎn)子規(guī)格,我們設(shè)計了如圖1所示的磁化和噴磁懸液共用裝置。
制作方法:選用Φ25 mm×5 mm×11 000mm的銅管一根（若無11 m長的管子,可加工螺紋接長），在管子45°螺旋形方向的上半部分，等間距鉆3個01 nrni的小孔,螺距為30 mm,要覆蓋整個銅管長度。孔不能太大,否則,壓強(qiáng)差太大,無法將磁懸液噴在工件內(nèi)表面上。這與所設(shè)U?的磁懸液泵的壓強(qiáng)有一個計算匹配問題。
3磁粉檢測
3.1磁化前準(zhǔn)備
磁懸液裝置:選用帶攪拌器的自制壓力泵,用壓縮空氣加壓，泵上裝有壓力表，以觀察實際壓力。由一人專門操作，控制磁懸液的開關(guān)以及壓力值。磁懸液采用黑色油懸液,不能用熒光磁粉，因為孔太小，無法用紫外燈觀察。內(nèi)孔淸理：將不起毛的布捆成團(tuán)，用鐵絲牽
連,來回拖拉幾次即可。
3.2磁化方法
中心導(dǎo)體法，主要檢査轉(zhuǎn)子中心孔內(nèi)壁縱向
缺陷。中心孔內(nèi)徑110 mm。
磁化電流:交流電1200 A,用A1 30/100試
片，磁痕顯示淸晰。
整個裝置的磁粉探傷示意圖如圖3所示。
3.3磁化操作
一人控制設(shè)備,操作磁化按鈕。_人負(fù)責(zé)磁懸液開關(guān),送磁懸液，一人負(fù)責(zé)操作中心導(dǎo)體。
磁化操作耍領(lǐng):在未通電前,先通磁懸液,使中心孔上表面被潤濕。因為所鉆的孔有一定間
隔,所以為了完全潤濕中心孔表面,要適當(dāng)前后移動導(dǎo)體，并且同時適當(dāng)轉(zhuǎn)動導(dǎo)體=在磁化的同時也要進(jìn)行這樣的操作。停施磁懸液后，再磁化2~3次，磁化工作就完成了。然后就撤消電纜線，取出中心導(dǎo)體，準(zhǔn)備觀察。
4觀察
使用帶刻度的內(nèi)窺鏡進(jìn)行觀察。采用中心導(dǎo)體法時從理論上看整圈都應(yīng)被磁化，都處于有效檢驗范圍,但實際上由于磁懸液的流動會破壞磁痕的顯示，導(dǎo)桿和支架的拖拉也會破壞下半部分的磁痕顯示,所以只觀察上半部分的顯示。觀察完后再將轉(zhuǎn)子中心孔淸理干凈，將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)180°后按上述操作再做一次，以保證100%磁粉檢驗。
5磁痕顯示分析
轉(zhuǎn)子中心孔磁粉探傷時，最常見的磁痕顯示是非常直的線性顯示，有幾毫米至幾十毫米長，與裂紋顯示特征完全不一樣。由于缺陷顯示在內(nèi)表面,無法用放大鏡、光學(xué)顯微鏡之類的儀器進(jìn)行觀察,給缺陷定性帶來了一定困難。為了確定其深度，我們建議采用擴(kuò)孔的方式消除顯示，擴(kuò)孔深度為2 mm,其結(jié)果是原有的磁痕顯示消除了，但在第一次檢測時沒有磁痕顯示的地方出現(xiàn)了同樣類似的磁痕顯示》為確認(rèn)缺陷的性質(zhì),我們將鉆孔時套下的中心棒加工成短節(jié),在固定式磁探機(jī)上進(jìn)行軸向通電法磁粉檢測。在軸向同樣也發(fā)現(xiàn)了很多類似的磁痕顯示。針對這一問題,我們聯(lián)合有關(guān)單位進(jìn)行共同研究，通過酸洗，切片,化學(xué)成分分析等一系列檢驗檢測手段,分析證實該磁痕顯示是由細(xì)小的非金屬化合物引起的。其主要成因是該類轉(zhuǎn)子屬于軸向拔長,鍛造工藝是先鍛粗,后拔長。處于心部的細(xì)小非金屬化合物在敦粗過程中，受到鍛造力的作用很小,未被打碎，而在拔長過程中，受到擠壓力的作用，使本來成點狀的非金屬化合物受到同樣的拔長,從而形成細(xì)長且很淺的非金屬夾渣物,表現(xiàn)為具有發(fā)紋特征的磁痕顯示。通過查閱大量的國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),都沒有發(fā)現(xiàn)關(guān)于發(fā)紋的危害性的具體論述,故可以按合格投人使用。如今轉(zhuǎn)子已運行多年，未出現(xiàn)任何不良現(xiàn)象。
6結(jié)束語
(1)著重介紹了轉(zhuǎn)子中心孔磁粉探傷方法，為實際工作提供了一套方便簡捷的有效方法。
(2)通過對缺陷部位的取樣和對磁痕顯示的特征分析,確定缺陷為發(fā)紋《從轉(zhuǎn)子運行多年的
結(jié)果看,該發(fā)紋缺陷對轉(zhuǎn)子沒有危這也為轉(zhuǎn)子中心孔磁粉探傷驗收標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了有力的實驗數(shù)據(jù)。
責(zé)任編輯龍禮建