一种锡青铜二次重熔层近表面疏松埋深的涡流检测方法.pdf

一种锡青铜二次重熔层近表面疏松埋深的涡流检测方法，其特征在于：采用具有不同埋深的疏松缺陷试样，用涡流放置式线圈进行缺陷埋深与涡流阻抗信号相位的标定曲线制作，用标定后的曲线指导完成锡青铜二次重熔层近表面疏松埋深的确定；不同埋深的疏松缺；涡流放置式线圈应带有磁芯，以增加线圈轴向的磁通密度，产生更密集的涡流场。本发明的优点：本发明采用涡流检测方法实现了锡青铜二次重熔层近表面疏松的埋深检查，与X射线检测相比，X射线检测可操作性差、成本高、仅能发现疏松不能确定疏松埋深导致成品报废率高；涡流检测操作简单、成本低、成品报废率低。

1.一种锡青铜二次重熔层近表面疏松埋深的涡流检测方法，其
特征在于：采用具有不同埋深的疏松缺陷试样，用涡流放置式线圈进
行缺陷埋深与涡流阻抗信号相位的标定曲线制作，用标定后的曲线指
导完成锡青铜二次重熔层近表面疏松埋深的确定；不同埋深的疏松
缺；涡流放置式线圈应带有磁芯，以增加线圈轴向的磁通密度，产生
更密集的涡流场。
2.按照权利要求1所述的锡青铜二次重熔层近表面疏松埋深的
涡流检测方法，其特征在于：每次表面去除0.2mm、0.5mm、0.7mm、
1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm后的疏松零件进行的涡流检测试验，涡
流检测线圈采用放置式线圈，线圈轴线垂直于工件表面，线圈激励频
率选为100kHz，涡流检测能发现近表面1.2mm范围内的疏松显示，
用漏出表面的疏松零件作为初始相位，通过调节仪器使初始相位为
135°，形成不同埋深疏松对应的涡流阻抗显示相位曲线；按照电磁感
应原理推出的涡流透入深度δ，f为激励频率、σ为工件的电导率，
μ为磁导率，锡青铜电导率σ为14.3MS/m，磁导率μ为真空磁导率4
π×10-7H/m。

一种锡青铜二次重熔层近表面疏松埋深的涡流检测方法

技术领域

本发明涉及无损检测与评价领域，特别涉及了一种锡青铜二次重
熔层近表面疏松埋深的涡流检测方法。

背景技术

锡青铜合金由于具有较高的力学性能、耐磨性能和耐蚀性，易切
削加工，铸造收缩系数小等优点而广泛用于中等载荷和滑动速度下承
受摩擦的零件如轴承、轴套、涡轮等，常见的锡青铜耐磨层多采用二
次重熔的铸造方法固定在轴承、轴套、涡轮等结构体上。锡青铜二次
重熔层近表面1mm范围内形成的密集型片状疏松缺陷会导致锡青铜耐
磨层在使用时局部掉块，严重影响使用效果，为此成品锡青铜耐磨层
要求近表面1mm范围内不允许存在密集型片状疏松缺陷。密集型片状
疏松缺陷可采用X射线方法进行检查，但由于锡青铜二次重熔层覆于
轴承、轴套或涡轮体后整体结构复杂透照难度大，且X射线只能确定
缺陷的平面位置不能确定缺陷距离表面的深度，导致成本高、成品报
废率高。因此为了确定密集型片状疏松缺陷距离表面的深度，降低成
本和成品报废率，必须放弃X射线检测的方法。

发明内容

本发明的目的是利用涡流检测方法对锡青铜二次重熔层近表面
疏松进行检查，确定密集型片状疏松缺陷距离表面的深度，特提供了
一种锡青铜二次重熔层近表面疏松埋深的涡流检测方法。

本发明提供了一种锡青铜二次重熔层近表面疏松埋深的涡流检
测方法，其特征在于：采用具有不同埋深的疏松缺陷试样，用涡流放
置式线圈进行缺陷埋深与涡流阻抗信号相位的标定曲线制作，用标定
后的曲线指导完成锡青铜二次重熔层近表面疏松埋深的确定；不同埋
深的疏松缺；涡流放置式线圈应带有磁芯，以增加线圈轴向的磁通密
度，产生更密集的涡流场。

每次表面去除0.2mm、0.5mm、0.7mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm
后的疏松零件进行的涡流检测试验，涡流检测线圈采用放置式线圈，
线圈轴线垂直于工件表面，线圈激励频率选为100kHz，涡流检测能
发现近表面1.2mm范围内的疏松显示，用漏出表面的疏松零件作为初
始相位，通过调节仪器使初始相位为135°，形成图2中所示不同埋深
疏松对应的涡流阻抗显示相位曲线图。按照电磁感应原理推出的涡流
透入深度δ，f为激励频率、σ为工件的电导率，μ为磁导率，锡
青铜电导率σ为14.3MS/m，磁导率μ为真空磁导率4π×10-7H/m，知
频率为100kHz时的涡流透入深度为1.33mm，试验所得的涡流透入深
度与计算所得的涡流透入吻合。

本发明的优点：

本发明采用涡流检测方法实现了锡青铜二次重熔层近表面疏松
的埋深检查，与X射线检测相比，X射线检测可操作性差、成本高、
仅能发现疏松不能确定疏松埋深导致成品报废率高；涡流检测操作简
单、成本低、成品报废率低。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为相位变化的示意图；

图2为标定曲线示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种锡青铜二次重熔层近表面疏松埋深的涡流
检测方法，其特征在于：采用具有不同埋深的疏松缺陷试样，用涡流
放置式线圈进行缺陷埋深与涡流阻抗信号相位的标定曲线制作，用标
定后的曲线指导完成锡青铜二次重熔层近表面疏松埋深的确定；不同
埋深的疏松缺；涡流放置式线圈应带有磁芯，以增加线圈轴向的磁通
密度，产生更密集的涡流场。

每次表面去除0.2mm、0.5mm、0.7mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm
后的疏松零件进行的涡流检测试验，涡流检测线圈采用放置式线圈，
线圈轴线垂直于工件表面，线圈激励频率选为100kHz，涡流检测能
发现近表面1.2mm范围内的疏松显示，用漏出表面的疏松零件作为初
始相位，通过调节仪器使初始相位为135°，形成图2中所示不同埋深
疏松对应的涡流阻抗显示相位曲线图。按照电磁感应原理推出的涡流
透入深度δ，f为激励频率、σ为工件的电导率，μ为磁导率，锡
青铜电导率σ为14.3MS/m，磁导率μ为真空磁导率4π×10-7H/m，知
频率为100kHz时的涡流透入深度为1.33mm，试验所得的涡流透入深
度与计算所得的涡流透入吻合。