轴承零件加工过程中的常见缺陷及探伤方法选择

轴承零件加工过程中的常见缺陷及探伤方法选择

冯富余

南京轴承有限公司 江苏南京 210000

摘要：生产轴承零件环节，加工工序通常包含轧制及冲压、车削、热处理等等，而在众多环节中，一些缺陷问题不可避免就会产生，面对此种情况，要想为轴承零件质量提供保障，必须要将各道工序易产生的缺陷理清，同时通过恰当探伤方法的选用，科学挑出缺陷零件。

关键词：轴承零件加工；常见缺陷；探伤方法选择

制造及生产轴承的后期，为了对次品率进行检验，通常都需要检测轴承内外圈硬度及表面裂缝、划痕等，简单来说就是检测轴承探伤硬度，从当下实际情况来看，通常都是以硬度及探伤等检测设备等的应用为主，进而从人工角度来检测轴承，此种方式并不具备高效性，同时也会产生较大的劳动强度，加之人工检测环节受人为因素影响很难保障全面检测，检测盲点现象极有可能会出现，最终会给轴承检查质量造成影响。所以，针对轴承零件加工常见缺陷及探伤方法选择的探讨十分必要。

1. 轴承零件加工常见缺陷分析

1. 锻造缺陷

1. 折叠裂纹，锻造轴承套圈的过程中，受切料不齐及毛刺等因素影响，就会导致套圈表面有折叠裂纹极易形成，而该种裂纹具有粗大及不规则形状等特征，一般会在锻件表面存在。

2. 过烧，过高的锻件温度、或在高温下保持较长时间，零件表面或心部就会有不同程度的过烧现象出现。

3. 湿裂，锻造轴承套圈毛坯的情况下，一旦停锻期具有较高温度，此时在冷却的情况下轴承局部或全部触碰冷却水，表面就会有裂纹产生，该裂纹通常会在外径及断面等部位存在。

2. 车削缺陷

轴承零件进行车削加工的过程中，一旦存在进给量过大的情况，深刀痕及较大车削应力就会产生，此时在淬火过程，因应力集中造成的开裂现象极易产生。

3. 淬火缺陷

淬火环节，受温度过高或过块冷却等因素影响，一旦轴承零件内应力比之材料断裂强度要大，就会有淬火裂纹出现。一般来说，从轴承滚子方面进行分析，淬火裂纹通常都会在外径上存在，严重情况下会向断面上贯穿；针对轴承钢球来说，该裂纹会在钢球表面分布，通常会有V形等状态表现；在轴承套圈方面该裂缝通常会在油沟及断面打字等部位出现。

4. 磨削缺陷

磨削轴承零件环节，受较大砂轮进给量及砂轮轴跳动等因素影响，会导致零件磨削裂纹极易产生。除此之外，在进行热处理的过程中，一旦淬火温度过高，就会致使轴承零件有过热及晶粒粗大等现象出现，最终致使磨削裂纹产生；同时存在网状及碳化物、未及时或未充分回火、有较大零件内部残余应力等因素都会使磨削裂纹产生^[1]。所以说，虽然磨削加工过程会产生磨削裂纹，但是，零件各加工工序质量都与磨削裂纹产生具有一定关系，因此分析该种裂纹时，需对各种影响因素进行综合考量。

2. 探伤方法选择

1. 探伤方法

磁粉探伤。针对以铁磁性材料为主制作的轴承零件，在开展表面和近表面裂纹等探伤过程，选择的探伤技术普遍是以磁粉探伤为主，以往轴承厂家多数通常都是以通用型磁粉探伤机为主，而在近年来，在探伤技术进一步发展的背景下，加之为确保生产需要得以充分满足，开始成功研制了一些专门适用于轴承零件的磁粉探伤机，其中还包含专门用来进行轴承滚子探伤的机器，磁粉探伤机能够直接联系到生产线方面，磁粉探伤具有较高的灵敏度和良好可靠性，在大批量检验中较为适用，所以已经广泛渗透到轴承行业^[2]。

渗透探伤。选择渗透探伤方式进行应用，能对铁磁性材料进行探伤，同时也可非铁磁性材料进行探伤，其显著特征体现在便于携带及操作等方面，并且在表面开口缺陷方面的探伤灵敏度较高。渗透探伤更多的是在轴承零件探伤中进行应用，但该种探伤方式具有高成本及耗时多等缺点，因此在大批量零件检验中并不适用。

涡流探伤。目前，轴承套圈和钢球等探伤环节，已经开始应用涡流探伤，但值得注意的是，材料特征会严重影响该种探伤方式的应用效果，如电导率及导体形状等。此外，该种探伤方式在有用信息和无用信息的分离方面具有较大难度，所以并未得到广泛使用。

超声波探伤。该种探伤方式具有较高的探伤灵敏度，但值得注意的是，该种探伤方式的影响因素有很多，尤其是该种探伤方式难以对缺陷种类进行识别，所以在批量探伤中并不适应，因而在轴承零件检测中也很少应用此种探伤方式。

射线探伤。针对零件内部缺陷进行探伤的过程中，通常会使用射线探伤方式，但因该种探伤方式具有高成本及低效率等缺陷，所以基本不会在轴承行业中使用。

2. 缺陷的探伤

锻造缺陷。颜色黑是锻件的一个显著特征，此时针对普通磁粉探伤方法进行应用的过程中，受对比度较低这一因素影响，漏检问题极易产生，所以在进行探伤时最好选择荧光磁粉进行应用，确保能够清晰直观地显示缺陷。网状及树枝状等为锻造湿裂磁痕呈现的主要形态。在检查或抽检小批量轴承零件锻造缺陷时，还可借助渗透法进行应用，这一过程需注意，因缺陷和表面有一定角度存在，所以应严格控制渗透时间；针对内裂、特别是内部缺陷进行探伤的环节，渗透法应避免应用。

车削缺陷。一般淬火环节通常会表现出车削缺陷，所以车削过程无需针对探伤检查进行安排，在出现车削裂纹的情况下，通常都是以较细的状态为主。

淬火缺陷。淬火后的轴承零件会有较多油污，所以在进行探伤检查的前期，应注意彻底清洗工作的开展，避免给探伤质量造成影响。受对比度问题影响，在针对淬火零件进行探伤环节，最好选择荧光磁粉进行应用，确保探伤灵敏度及可靠性有效提升^[3]。一般斜线型及圆弧形等为淬火缺陷磁痕状态，检查或抽检小批量轴承零件淬火缺陷时，还可选择渗透法进行应用，但需注意，此种方法通常会高要求淬火件的清洁度，一旦零件表面的油污难以彻底清洗，就会导致探伤可靠性大幅度降低。

磨削缺陷。通常来说，在全面探伤轴承零件工作开展时，需要在磨削工序之后进行，选择磁粉探伤方式的应用，不仅能保障灵敏度要求得以充分满足，同时也能确保批量检查目标得以良好实现。网状及辐射状等为磨削缺陷磁痕表现，同时存在细、尖、清晰轮廓、量多等特征，值得注意的是，如果轴承零件加工的前几个工序并未开展探伤检验工作，或者是仅以抽检的方式为主，此时即有可能会在磨削缺陷探伤环节发现各种各样的缺陷，如材料裂纹及锻造折叠等，一些情况下也会有伪磁痕出现，所以需要检验人员注重细致检查工作的积极开展，为判断的准确性提供保障。

结束语：

探伤人员技术水平及素养等对探伤结果准确性具有重要决定性作用，在具体探伤作业开展时，需要以轴承加工工序易产生的缺陷为依据，进而通过恰当探伤方式的选用，确保高效及高性价比的探伤检验目的得以良好实现。然而，因每种探伤方法并不是万无一失，并且利弊并存，所以应从实际情况及实用性、经济性等角度为出发点，通过最合适的探伤方法选用，为轴承零件质量提供保障。

参考文献：

[1]汪英志.轴承零件锻造常见的加热缺陷及解决方法[J].内燃机与配件,2020,11(23):116-117.

[2]程彬,马爽,刘传铭.滚动轴承零件常见的淬火裂纹分析与预防[J].金属加工(热加工),2019,2(05):36-39.

[3]左岩.滚动轴承常见故障分析及解决措施[J].炼油与化工,2019,30(02):45-48.