筒形零件内表面圆周方向缺陷的磁粉检测

一些内表面有变截面的作动筒类筒形件，由于加工成型特点，一般易产生沿圆周方向的缺陷。另外，该类零件在工作过程中由于受活塞杆等交变载荷作用也极易产生圆周方向的疲劳裂纹。某飞机右起落架后舱门作动筒在地面检查时出现严重漏油现象，发现该作动筒外表面有沿圆周方向的清晰可见的穿透性裂纹，长度约为外筒圆周的四分之三。

对裂纹件进行失效分析，得知裂纹性质为疲劳裂纹，源自外筒内表面，由内向外扩展。该作动筒在工厂修理时已进行磁粉检测，装机出厂时间不足一年。常规分析，即使飞机进行大载荷飞行，也不应在如此短的时间内就产生如此严重的穿透性裂纹。进一步分析后发现，现工艺文件规定的磁粉检测方法和选择的磁化参数虽符合国家军用标准及其他相关技术标准规定，但对内表面圆周方向缺陷，特别是细小的疲劳裂纹缺陷的检测存在严重不足，无法满足检测灵敏度要求。众所周知，此类零件圆周方向缺陷的磁粉检测方法中，线圈法应用最为普遍;理论上也可采用直角通电法及磁轭法等方法，但这些方法在实际应用中都存在不足。

线圈法磁粉检测的有关标准或是各类教材中说明线圈中产生的纵向磁场将使线圈中的工件感应磁化，而检测出工件上沿圆周方向的缺陷。但迄今为止，国内外文献资料尚未明确说明线圈法磁粉检测是发现空心零件内表面圆周方向缺陷的有效方法;即线圈法磁粉检测能否发现具有一定长径比的空心零件内表面圆周方向的缺陷存在不可知性。为此，笔者试验研究了磁粉检测新方法，以解决筒形件内表面圆周方向缺陷的问题。

根据线圈法、直接通电法、磁扼法及单线圈感应电流法的工艺特点及优缺点，选择合适的磁粉检测方法，再通过试验验证新方法的检测灵敏度。磁粉检测的原理是：通过对铁磁性工件磁化后，磁感应线沿着工件构成的磁路通过，如果工件表面或近表面存有不连续性(如裂纹，夹渣等)缺陷，磁化后这些材料不连续处的磁场将发生崎变，工件表面产生了漏磁场，从而吸引磁粉，形成缺陷处的磁粉堆积———磁痕，在适当的光照条件下，便显现出缺陷的位置和形状。

磁粉检测时，缺陷方向对漏磁场大小有很大影响。当缺陷方向与磁场方向垂直时，缺陷阻挡的磁感应线最多，漏磁场也最强，也最有利于缺陷的检出;如果缺陷方向与磁场方向平行，或与工件表面夹角小于20°，缺陷就难以被发现。