铁磁性金属构件自磁化荧光磁粉探伤法摘要：为保障千千万万冲压工人的人身安全，作者提出并实施了一种无损检测冲压/锻压模具疲劳裂纹的新方法-铁磁性金属构件自磁化荧光磁粉探伤法，本文简介了其研究缘由、观测发现、理论依据、方案选择、实践结果、新方法的优越性和局限性及其在冲压/锻造和其他工业中的推广前景。关键词：冲压模具；铁磁性金属；自磁化；荧光磁粉探伤1.问题的提出我有个客户在使用五金冲压模具时突然爆裂，飞迸出来的碎片导致操作工人死亡，他们急需要将所有的模具全面地进行探伤。于是找到了我，并邀请我前往他们公司实地参观模具的操作过程。我根据他们的情况建议他们将模具拆卸下来做探伤，也给他们提供了涡流和荧光磁粉探伤方法的培训，故这两年来也能解决一些问题，检出很多裂纹，为减低意外的发生起到一定作用。但实行这种方法一定要拆卸模具，这样做会影响生产进度和产品的质量（产品的一致性），因为停机就会停产，再重新安装模具调校时或多或少都会有误差，有误差就引起产品的不一致性和影响产品质量。若平时不能经常地检测就不能有效地防止意外发生，而且模具在有小裂纹时或者在爆破之前，模具尺寸和形状变化也会影响产品的尺寸和形状，甚至造成大批废品，为厂家带来重大的经济损失。那么有什么办法可以在不拆卸模具的情况下并可在任何时候读能有效地检测出裂纹来呢？2.铁磁性金属构件的自磁化现象我在现场看见工人用螺丝刀在靠近模具时会产生很强的磁性吸力，在模具的边缘可以清楚地看到冲压过程中遗留下来的铁锈和碎铁片吸附在模具上，工人们要用螺丝刀来吸走铁锈和碎铁片，否则就影响模具的冲压。对于这种磁化现象，我称其为“铁磁性金属构件的自磁化现象”。模具自磁化的规律即磁场强度与使用次数（或者时间）的关系见图1，纵坐标为磁场强度，横坐标表示使用次数或时间，随着次数的增加，磁场强度也逐渐增加，到达某一水平时不再明显地增加或减小（磁饱和点），如果出现裂纹时，磁场强度会突然增高至几倍甚至百倍于正常的磁场强度。3.铁磁性金属构件自磁化现象的理论依据为什么会有这种现象呢？五金冲压机械上的模具在长期重复冲压（冲擦、磨擦）的过程中会产生磁化现象（自磁化），主要来自两方面：①模具与模具之间的磨擦和扩张生电（磁致伸缩生磁）；②被加工的工件也多是铁磁性金属，工件在切断和冷作塑性变形时也会产生磁场，再者，模具与工件是紧密接触的，因而将工件的磁也导入了模具。由于所有模具的主要用料大都是含碳量高的合金钢和进行过淬火或者渗碳、渗氮、调质等硬化热处理工序，其剩磁感应强度和矫顽力较高，以至保磁能力特别强，所以模具在反复冲压过程中特显了自磁化现象。同时，模具在长期使用后会产生金属疲劳，而金属疲劳达到一个极限时，就会出现破裂。自磁化的材质在破裂的位置上会形成一个漏磁场，令该位置可以吸附磁粉，从而可以通过浇洒磁悬液观察到磁痕显示，特别是采用荧光磁粉，在紫外线灯的照射下，会产生人眼可见的黄绿色荧光，从而达到检测出裂纹的目的。过往的做法是需要先将模具拆卸，然后应用磁粉或者其他NDT（无损探伤）方法。拆装影响生产，而且每次校对模具非常费时也影响产品的一致性。在不拆卸的情况下用普通磁粉探伤方法难以全面磁化，内孔和内槽或狭窄的构件也无法检测到；用涡流探伤方法也有很大的局限，同时要求检验人员具有丰富的经验和技巧，内孔和内槽或狭窄的构件同样也无法检测到。五金制品厂有大量的冲压机器，各式各样的冲压机器上又有不同形状的模具，模具的组合通常由一对公母模具组成，公模插入母模压制工件成形为各式各样的、大大小小的五金制成品，母模在冲压的过程中受到扩张的应力，长期的重复使用后会产生疲劳裂纹，如果模具有裂纹（破裂），其冲压出来的制品的形状和尺寸肯定会变形和偏差，严重地影响产品质量甚至造成废品，特别是快速和多件式的冲压机更会在短时间内就造成大量的废品，肯定造成经济损失。如果模具基座突然爆裂，其破碎片迸出，更会造成人命伤亡，不幸地，这些事故却时有发生...如何有效地检出模具的裂纹而不影响生产呢？这一直是令人们费煞思量的问题。今天，我们发现...
