JB T 5391-2007 滚动轴承 铁路机车和车辆滚动轴承零件 磁粉探伤规程.pdf

1、ICS 2110020J11备案号：20302-2007 J B中华人民共和国机械行业标准JBT 5391-2007代替JBT 53911991滚动轴承铁路机车和车辆滚动轴承零件磁粉探伤规程Rolling bearings-Magnetic particle inspection code of rolling bearing partsfor railway locomotive and rolling stock兰QQZ：里兰：堕垄鱼 一 20070901实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布目 次前言II1范围12规范性引用文件二13一癌5列啶14探伤操作人员15探伤设备16磁粉27

2、磁悬液2717273油磁悬液水磁悬液其他配方配制的磁悬液28探伤操作程序381操作程序382操作时的注意事项39磁化技术391磁化方向392磁化方法310磁化规范4101周向磁化4102纵向磁化5103感应电流磁化法61I i屋磁612磁痕观察与探伤报告6121磁痕观察6122磁痕记录7123探伤报告713验收规则714设备维护与工艺控制7141设备维护与探伤系统综合性能的检查7142磁粉的检验8143磁悬液性能的检验及其维护8144紫外线灯的检验及维护145安全防护附录A(规范性附录)磁粉探伤报告的格式。889IJB，r 53912007刖 禹本标准代替JB，I5391-1991铁路机车车辆

3、滚动轴承零件磁粉探伤规程。本标准与JB厂r 5391一1991相比，主要变化如下：提高了对从事铁路轴承零件探伤人员的要求(1991年版和本版的41)；修改了用荧光磁粉检查时检查区域的白光照度(1991年版和本版的55)：增加了铁路轴承零件周向磁化电流推荐值(见表1)：删除了交流环形试块的示意图(1991年版图1)。本标准的附录A为规范性附录。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会(SACTC 98)归口。本标准主要起草单位：洛阳轴承研究所。本标准参加起草单位：洛阳LYC轴承有限公司、瓦房店轴承集团公司、洛阳市磁星探伤机制造有限公司。本标准主要起草人：高元安、雷建中

4、、高斌、赵普民、宗守国、扈林庄。本标准所代替标准的历次版本发布情况：-JB厂r 5391-1991。滚动轴承铁路机车和车辆滚动轴承零件磁粉探伤规程1范围本标准规定了铁路机车和车辆用滚动轴承(以下简称“铁路轴承”)零件磁粉探伤方法、磁化规范、探伤程序和验收规则。本标准适用于铁磁材料制成的铁路轴承零件表面及近表面裂纹和其他缺陷的磁粉探伤检查。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用面成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于

5、本标准。GBT 9445-2005元损检测人员资格鉴定与认证(ISO 9712：1999，IDT)JBT 6641-2007滚动轴承残磁及其评定方法JBT 8291)-1998磁粉探伤机libZ 72-1998磁粉检验3一般规定31铁路轴承零件(套圈和滚子)均应100进行磁粉探伤，探伤后的零件应符合第13章的要求。32铁路轴承零件应全部采用湿法进行磁粉探伤。33根据被检查零件的具体情况，可采用连续法或剩磁法进行磁粉探伤，优先选用连续法；也可采用荧光磁粉法或非荧光磁粉法进行磁粉探伤，优先选用荧光磁粉法。34应对成品零件和易于产生缺陷的加工工序(如热处理、磨削和冷、热形变加工等)之后进行磁粉探伤检

6、查，但对于需表面磷化处理的轴承套圈，应在磷化处理煎进行探伤检查。4探伤操作人员41从事磁粉探伤的操作人员应经专业技术培训，并取得GBT 9445-2005中规定的磁粉探伤II级或II级以上无损检测人员技术资格证书，方可进行磁粉探伤操作。42磁粉探伤人员应具有良好的视力。按标准对数视力表检查，经矫正或未经矫正的视力应在50以上；按Jaegerl号视力表检查，近距离视力应在10以上。色盲患者不应从事磁粉探伤工作。5探伤设备51磁粉探伤机及其装置应符合JB，r 8290的规定。铁路轴承零件磁粉探伤一般采用交流磁粉探伤机。52用剩磁法进行磁粉探伤时，交流磁粉探伤机应配备断电相位控制器，以保证零件磁化后

7、有足够且稳定的剩磁。否则，交流磁粉探伤机不应采用剩磁法检查铁路轴承零件。53磁粉探伤机应安装在远离热源和火源、具有专用电源、通风良好的场所。54退磁机或退磁装置可单独安装，安装方向应使退磁机产生的磁场方向垂直于地磁场。55用荧光磁粉检查时，探伤机应配备波长320nm400nm的紫外线灯(黑光灯)，距灯400ram处紫外线辐照度不应低于8009Wcm2。检验区域应遮黑，周围的自光照度不应超过101x；用非荧光磁粉检查时，检查区域的白光照度不应低于10001x。6磁粉61 非荧光磁粉一般为黑色的Fe304或红褐色的rFe203以及其他颜色的磁粉。荧光磁粉是以磁性氧化铁粉、工业纯铁粉或羰基铁粉等为核

8、心，外包荧光染料的颗粒。荧光磁粉在紫外线照射下亮度要高，最好呈黄绿色。62磁粉应具有高导磁率、低矫顽力和低剩磁。非荧光磁粉用磁性称量法称出的磁粉质量不应少于79；荧光磁粉不应少于69。63磁粉在分散剂中应具有良好的悬浮性和分散性。磁粉应能通过小于639m的筛孔。用酒精沉淀法检验磁粉粒度时，磁粉液柱的高度不应低于180ram。7磁悬液磁悬液浓度用每升载液中所含磁粉的克数表示。磁悬液浓度为：非荧光磁粉 159L309L荧光磁粉 1班59L71油磁悬液 711用非荧光磁粉探伤时，用变压器油与煤油的混合液作为分散剂(载液)，变压器油与煤油的比例为1：11：3。712用荧光磁粉探伤时，应采用基本不发荧光

9、的煤油作为分散剂。713油磁悬液配制时，先将称量好的油取出少量与磁粉均匀混合，使磁粉全部润湿，搅拌成糊状，然后边搅拌边加入其余的油，使其充分均匀混合。72水磁悬液721添加各种处理剂后的水分散剂应具有良好的润湿性、防锈性、消泡性、分散性和稳定性，并应基本不发荧光，其pH值应小于105。722非荧光磁粉探伤时，可按下述配方配制水磁悬液：100号浓乳log三乙醇胺 59亚硝酸钠 59消泡剂059lg磁粉 159309才( 1L配制时，先将浓乳加入到50。C的1L温水中，搅拌至完全溶解，再加入亚硝酸钠、三乙醇胺和消泡剂，加入每种成分后均应充分搅拌均匀。加磁粉时，先取少量分散剂与磁粉混合，使磁粉全部润

10、湿，然后加入其余的分散剂。723荧光磁粉探伤时，可按下述配方配制水磁悬液：乳化剂亚硝酸钠28号消泡剂59159059lg磁粉lg59才( 1L配制时将乳化剂和消泡剂搅拌均匀，并按比例加足水，成为水分散剂。先用少量水分散剂与磁粉搅拌均匀，再加入余量的水分散剂，最后加亚硝酸钠。73其他配方配制的磁悬液可采用其他配方配制磁悬液，但其性能应满足要求，并用具有自然缺陷或人工缺路的试件(块)迸行探伤检查，缺陷磁痕显示清晰方可使用。2IBT 5391-20078探伤操作程序81操作程序811连续法探伤时的主要操作程序如下：a)清洗零件表面；b)磁化。先将零件同磁悬液均匀润湿，然后通电ls3s，与此同时，浇注

11、磁悬液。停止浇注后再通电2次3次，每次O5s1s。应注意，磁化结束时形成的磁痕不能被流动着的磁悬液冲刷掉；c)观察和检查：d)退磁；e)清洗零件并防锈；f)记录探伤结果。812剩磁法的操作程序与连续法大体相同，区别在于：a)磁化。瞬时通电，交流电磁化时间为05sls；冲击电流磁化时间为001s；b)施加磁悬液。磁化后才能往零件上浇注磁悬液，一般浇注2次3次，或将零件浸人搅拌均匀的磁悬液中约10s30s，然后缓慢取出，静置lmin2min，再进行观察和检查。82操作时的注意事项821 零件夹持在探伤机磁化夹头之间时，夹持力应适中，不应使零件产生变形。822用直接通电法磁化零件时，接触应良好，磁化

12、电流不宜过大，最好采用连续法，以免烧伤零件。823用剩磁法探伤时，从磁化后到磁痕观察结束之前，零件之间不应相互碰撞、摩擦或与其他铁磁物体接触，以免出现不相干的磁痕磁写。9磁化技术91磁化方向当缺陷方向与磁通方向垂直时，缺陷显示的灵敏度最高；当缺陷方向与磁通方向平行时，缺陷可能显示不出来。为检查出各个方向的缺陷，避免漏检，应进行周向和纵向两个方向的磁化或者进行多向磁化(复合磁化)。92磁化方法921穿棒法磁化电流通过穿人零件孔内的导体(芯棒)在零件内产生周向磁场的方法。这种方法可检出轴承套圈内外表面的轴向缺陷和两端面的径向缺陷。92。1，1 应设计专用夹具，使导体位于零件中心位置，以得到相对于零

13、件中心线为轴线的同心圆磁场。9212零件直径较大或探伤机磁化电流不足时，导体可偏置(偏置芯棒法)。偏置磁化时，沿圆周的有效磁化距离约为导体直径的4倍。检查时要多次转动零件，以保证相邻检查区域有10的重叠。采用连续法时，每次转动零件后，均应进行检查。9213多个零件可同时穿在导体上同时磁化，零件之间应留有适当间隙，位于导体两端的零件应距探伤机夹头15mm以上。922直接通电法磁化电流直接通过零件本身，在零件内部或周围产生一个周向磁场的方法。这种方法可检出与电流方向平行的缺陷，如滚予原材料裂纹、轴向淬火裂纹等。9221 电流可沿零件轴线方向(轴向通电法)或沿垂直于零件轴线方向通过(直角通电法)。9

14、22，2可用非磁性材料制作的夹具使多个滚子串接在一起，同时磁化。923线圈法将零件置于通有电流的螺管线圈内，在零件内产生纵向磁场的方法。这种方法可检出与线圈轴线垂直的缺陷。39231磁化程度与零件的LD值(L为零件长度，D为零件直径)有关，LD值越大，越易磁化。磁化滚子时，应将多个滚子串接起来磁化，申接后的LD值应大于5。9232在零件两端的磁力线是发散的，其探伤灵敏度降低，磁痕模糊，应采用快速断电法消除。9_233当线圈内径远大于零件直径时，应将零件贴近线圈壁磁化。一般情况下，零件轴线应与线圈轴线平行。924磁轭法将零件放在电磁轭或永久磁轭之间，在零件内产生纵向磁场的方法。这种方法可检出与磁

15、力线垂直的缺陷。9241一般情况下，轴承零件探伤应采用交流磁轭磁化，不应采用直流磁轭或永久磁轭磁化。9242若套圈端面大于磁轭端面，贝q应沿套圈端面分段磁化，且每次应使有效磁化区域重叠10。9243装滚子的夹具面积不应大于磁轭面积。9244在磁轭与零件接触部位及其附近，会局部产生高密度漏磁通，出现不相干磁痕，应改变磁极方向来消除。925感应电流法将零件作为变压器的次级线圈，使交变磁通在零件上感应产生周向电流的磁化方法。感应电流产生的磁场为环形，可检出套圈内外壁和端面的周向缺陷。9251除被检查零件外，周围不应有其他围绕磁场的导体。9252一般采用交流电，也可采用有快速断电装置的直流电。当快速断

16、电时，能在零件中感应很强电流值的冲击电流，然后再用剩磁法检查。926复合磁化法在零件上同时施加两个或两个以上不同方向的磁场，在零件上的合成磁场方向不断地变化(形成摆动磁场或旋转磁场)，一次磁化即可检出零件上多个方向的缺陷。9261复合磁化有多种形式，用于探伤轴承零件的有：a)感应电流配合一个有相移的交流励磁电流；b)交叉线圈；c)穿棒法周向磁化加磁轭纵向磁化；d)复合磁化法加磁轭纵向磁化。9262复合磁化法只适用于连续法，不适用于剩磁法。10磁化规范101周向磁化1011通则1 0111 圆柱形或圆筒形零件应按式(1)计算磁化电流值：，：HD(1)320式中：卜一磁化电流强度(交流有效值)，单

17、位为A：日_磁场强度，单位为Am；D零件直径(套圈按外径计算)，单位为mm。10112轴承零件磁化电流(推荐值)见表1。10113周向磁化的标准规范为：采用连续法时零件表面磁场强度应达到2400Am，采用剩磁法为80DOA，m。高应力、高载荷条件下工作的零件应采用严格规范，用连续法时零件表面磁场强度应达到4800Am，4JB，r 5391-2007用剩磁法为14400Am；粗加工毛坯件应采用放宽规范，用剩磁法时零件表面磁场强度应达到6366AJm。有条件者应根据零件的材料和热处理状态，测绘出磁化曲线，制定磁化规范。表1周向磁化电流(推荐值)f轴承零件材料AGCrl5SiMn (1518)DG2

18、0CrNi2MoA (1315)DGCrl5 (1820)DGCrl8MOA (1820)D1012直接通电法与中心穿棒法的磁化规范10121工作在高载荷条件下的机车车轴部位和客、货车的车辆车轴部位的轴承零件，应采用下列磁化电流值：连续法：，=(1518)D剩磁法：，_(3040)D10122工作在其他部位的轴承零件，应采用下列磁化电流值：连续法：仁(1015)D剩磁法：忙(2540)D1 013偏置芯棒法磁化的磁化规范采用连续法时，可按表2选取磁化电流值。表2零件壁厚 磁化电流A25 100058 12508II 15001114 1750注：壁厚大于14mm的零件，壁厚每增加3mm，磁化电

19、流增大250A。102纵向磁化10_21线圈磁化时，应考虑零件退磁因子的影响，剩磁法按下述原则选择磁场强度值：a)LD，10的零件，空载线圈中心磁场强度应大于12000Am；b)23，按式(3)计算磁化电流值：，：!塑(3)L，D+2式中字母代号含义同式(2)。1023磁轭法磁化时，磁轭的磁场强度可通过测定其提升力确定。1 03感应电流磁化法采用感应电流法时，在零件中的感应电流应按10121或10122选取。11退磁1111磁粉探伤后的合格轴承零件均应退磁。若是中间工序探伤，如热处理后或粗磨后，则不必进行残磁检查；若是最终工序(成品零件)探伤检查，则应采用滚动轴承残磁检查仪检查，轴承零件残磁值

20、应符合JB厂r 66412007的规定。1112交流磁化过的零件，应采用交流退磁。退磁时，零件应缓慢通过退磁机线圈，且远离线圈15m以外。1113直流磁化过的零件，应采用直流退磁。退磁时，在不断改变电流方向的同时减小电流幅值，直到电流降到零为止。1114多个零件同时退磁时，零件之间应留有一定的间隙，摆放于元磁性的料盘或料筐中进行退磁。1115已退磁的零件应远离正在工作的磁化设备或退磁线圈15m以外。1 2磁痕观察与探伤报告121磁痕观察磁痕的观察，原则上应在磁痕形成后立亥4进行。磁痕有相关磁痕、非相关磁痕和假磁痕，非相关磁痕和假磁痕显示的均不是真正缺陷，应注意观察区分，并采取相应措施予以消除。

21、1211相关磁痕相关磁痕是由于零件或材料缺陷产生的漏磁场吸附磁粉而形成的磁痕，有裂纹磁痕、线状磁痕和圆形(点状)磁痕。12111裂纹磁痕在轴承零件探伤检查中裂纹磁痕主要有：a)材料裂纹：磁痕一般呈直线状，有时也分叉，多与材料拔制方向一致，酸洗后有脱碳现象。钢球上的材料裂纹多与环带垂直。b)锻造裂纹：磁痕浓密而清晰，呈折线状或弯曲线状，具有尖锐的根部或边缘。c)锻造湿裂：因锻造后接触水而致。磁痕同淬火裂纹，但比淬火裂纹大，呈圆周方向的树枝状，酸洗后有脱碳。多产生于套圈端面或壁厚差较大处。d)淬火裂纹：磁痕呈细直的线状，尾部尖细，棱角较多，磁痕清晰。淬火裂纹多从刀痕、尖角、打字等处开始沿一定方向延

22、伸。套圈过热形成的淬火裂纹多为贯穿性大裂纹；滚子过热形成的淬火裂纹也是贯穿性裂纹，但多交叉成Y形；钢球过热形成的淬火裂纹多呈Y或S形。e)表面感应淬火裂纹：磁痕呈网状或平行分布，面积较大，也有单个分布的。f)磨削裂纹：磁痕呈网状、鱼鳞状、龟裂状、放射状或平行线状，渗碳表面多为龟裂状。磨削裂纹一般较浅，裂纹方向与磨削方向垂直，热处理不当而在磨削时产生的裂纹与磨削方向平行。酸洗后有烧伤现象。6JB，r 5391200712112线状磁痕在轴承零件探伤检查中线状磁痕主要有：a)锻造折叠：磁痕呈不规则状(直线状、圆弧状等)，一般与表面成锐角，与金属流线方向成直角，酸洗后，折叠两侧有严重脱碳，钢球冲压折

23、叠多分布在豫极边缘呈短弧线状b)发纹：是一种原材料缺陷。磁痕均匀而不浓密，沿纤维方向分布，呈细而直的线状，有时微弯曲。发纹在淬火时常常发展为淬火裂纹。12113圆形磁痕在轴承零件的探伤检查中，圆形磁痕是由非金属夹杂物产生的，磁痕呈短线状或弯曲线状。由其他如疏松和孔洞所形成的圆形磁痕，在轴承探伤中很少见。1212非相关磁痕非相关磁痕不是由于缺陷产生的漏磁场吸附磁粉而形成的磁痕，主要是由下述原因产生：a)零件截面突变；b)金属流线；c)划痕和刀痕；d)加工硬化；e)碳化物带状组织；f)金相组织不均匀g)磁写；h)用电极和磁极磁化等。121，3假磁痕假磁痕是由于磁粉聚集而形成的磁痕，不是由于漏磁场吸

24、附磁粉而形成的。零件表面粗糙、磁悬液浓度过大、零件表面不清洁等都可能导致出现假磁痕。122磁痕记录对有保存价值的磁痕应采用照相、描绘、贴印、磁粉探伤一橡胶铸型等方法记录存档。123探伤报告探伤报告的格式见附录A。13验收规则131轴承零件任何工作面上均不应有裂纹磁痕和(折叠)线状缺陷磁痕。1 32基本在一直线上的数个短缺陷磁痕，应视为线状缺陷磁痕。1 33直径小于o，5mm的单个圆形磁痕可忽略不计。1 4设备维护与工艺控制1 41 设备维护与探伤系统综合性能的检查1 411 探伤设备应每年全面检修一次，设备的电器部分应每季度检修一次，易坏和易磨损的零件和元件应随时准备更换。1412探伤设备的电

25、流表、时问继电器等应半年校验一次。1413为保证探伤设备、磁粉和磁悬液在正常条件下工作，工作前，应先用下列一种试件进行探伤检查：a)具有自然缺陷如磨削裂纹、细小的淬火裂纹和材料裂纹的轴承零件。采用连续法或剩磁法检查，缺陷应显示清晰。b)交流环形试块。将试块夹于探伤机两极间，旌加800A的交流电，采用连续法检查，三个人工缺陷孔均应显示清晰。7JBT 5391_2007c)中、高灵敏度的A型标准试片。开槽的一面紧贴于零件表面上，用透明胶纸固定，采用连续法检查，槽痕应显示清晰。142磁粉的检验1421用HBZ 72中规定的酒精沉淀法检验磁粉的粒度，磁粉液柱高度不应低于180nun。1422用I-IB

26、Z 72中规定的磁性称量法测量磁粉的磁性，称出的非荧光磁粉质量不应少于72，荧光磁粉不应少于69。1 43磁悬液性能的检验及其维护1431磁悬液浓度的测定14311启动泵约30min或用其他搅拌方式，使磁悬液搅拌均匀。14312取100mL磁悬液，倒入垂直放置的梨形沉淀管内，静置30min以上，使其完全沉淀，在固体和液体之间应出现明显的分界面。14313读出磁粉沉淀量，根据不同浓度作出磁悬液浓度坐标图。1 432磁悬液的维护14321视工作量大小，每星期至少校验一次磁悬液浓度。当浓度不符合规定值时，应添加磁粉和分散剂。143。22磁悬液槽不使用时，应加盖盖好。由不同厂家的磁粉配制而成的磁悬液不

27、能混合。14323更换磁悬液时，需用煤油或含有乳化剂的水清洗槽子、格栅等，擦干后方可倒人新的磁悬液。14324磁悬液至少每季度更换一次。当磁悬液被外来物质(油、水和其他脏物)污染，致使磁悬液的性能发生改变或影响缺陷磁痕显示的清晰度时，应更换磁悬液。1 433水磁悬液的检验1 4，331润湿性将零件浸没在水磁悬液中，取出后观察其表面状况。若零件表面上的磁悬液薄膜连续而均匀地覆盖全部表面，贝g润湿性能良好。若磁悬液薄膜是断开的，形成许多分开的液滴，贝U润湿性差，应添加润湿剂。1 4332防锈性将零件浸没在水磁悬液中24h，若零件不生锈，则防锈性能良好。1 44紫外线灯的检验及维护1441应尽量减少

28、启动次数，且保持电源电压的稳定。1442经常保持灯和滤光片的清洁。1443紫外线辐射能量应每月检查一次，检查步骤如下：a)灯预热10min20mia，使输出达到最大值；b)将紫外线辐照计置于灯下400mm处，紫外线辐射照度不应低于8001,tWcm2。145安全防护1451应经常测定探伤设备线路的绝缘电阻，保证电器无短路和接线端无松动。使用水磁悬液时，设备应接地良好。1452不应在超过设备额定输出电流情况下使用设备。当采用冲击电流磁化时，不应用手接触高压电路。1453采用煤油、变压器油作分散剂时，工作区附近不应有明火。1454使用紫外线灯时，人眼应避免直接注视蒙外线灯，不应使用有裂纹和破裂的滤光片。8磁粉探伤报告的格式见表A1。附录A(规范性附录)磁粉探伤报告的格式表A1JB，r 53912007送检单位及人员 工号轴承型号 零件名称与最大直径零件数量 材料及热处理状态设备名称与型号 磁化电流废品数，合格品数 探伤日期探伤人员签字 探伤审核人员签字主要缺陷磁痕照片或草图：缺陷磁痕类别 零件数量A(裂纹磁痕)B(线状磁痕)C(圆形磁痕)9