康风(CANFORM)连续挤压小铝管在线涡流探伤

　　1　前言

　　国内进口的英国康风连续挤压小口径铝管生产线,是专门生产电冰箱蒸发器用配套产品的设备。由于多数厂家在引进设备时没有配套在线探伤检测设备,因此产品的检测成为难题。国内一般是靠手摸和生产完后打压做气密试验来保证产品质量。这种方法存在许多问题,因为手摸是完全凭着手的触感来判断废品,这种检测只对气泡和大的缺陷有感觉,而对那些致命缺陷如:针孔、夹渣、内堵、分层和裂纹无能为力,同时人为的不确定因素影响很大;而气密试验仅能检测出造成泄漏的缺陷,而对那些隐含性缺陷,如未穿孔针眼、小夹渣、浅分层和微小裂纹也毫无办法,如果此类缺陷产品一旦流到用户那里,将会留下极大的隐患。针对这一问题,华菱长沙铜铝材有限公司和上海易尔电磁技术有限公司于2005年5月共同研发课题——康风连续挤压铝管在线涡流探伤。

　　2　探伤设备及参数选择

　　康风连续挤压铝管在线涡流探伤设备的组成见图1。

　　探伤仪器选择上海易尔电磁技术有限公司研发的ET-900C多功能涡流探伤仪,并配有自动标识喷漆装置。探头采用铝管配套专用低噪声穿过式探头,为了便于生产人员的操作,探头架设计有两个活动的自由度,可上下升降、前后移动,适合于探伤人员检测不同规格铝管时,拆卸更换探头、穿管、探伤等常规操作。探头导套选用既不擦伤铝管表面,又十分坚固的特殊耐磨材料。探伤标准样管规格尺寸可参考GB/T 5126-85《铝及铝合金管涡流探伤检验方法》,按其要求钻标准孔(表1)。

　　3　实验方法

　　用手轻轻抓住钻有一个标准人工伤的样管,模拟待检产品管走速,均匀在穿过式探头内拉动样管,使其样管的标准孔可靠地报警。拉动样管时须不时转动角度,使其探伤仪在管子旋转360°区域内可靠地报警。

　　工作频率可根据渗透深度公式推导:

　　其中μ0= 4π×10-7亨利/米,μr是无量纲单位;σ的单位取1/微欧·厘米(1/μΩ·cm);f的单位取赫兹(Hz)

　　相位滞后是描述导体内磁场和涡流的另一个重要物理量。导体内距表面x处,磁场和涡流密度的相位滞后量有一定的关系:H=-x/D

　　式中:θ的单位是弧度,即在渗透深度处的磁场和涡流的相位,比表面处的磁场和涡流滞后一定的角度。

　　在涡流探伤中,由于不同深度位置的缺陷处的涡流存在着相位滞后,因此这种涡流在检测线圈中感应的缺陷信号就会产生相位上的差异。根据信号相位与缺陷位置之间的对应关系,我们在探伤仪器显示界面上设置不同的报警区域,可以根据不同报警区域的缺陷进行解剖定性分析和量值上的判断(见图2～图7)。