眾所周知，渦流檢測(cè)是一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，它以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)，利用試驗(yàn)線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使導(dǎo)電材料產(chǎn)生渦電流，形成渦流磁場(chǎng)，再與線圈磁場(chǎng)相互作用而影響線圈的阻抗。不同材料或不同狀態(tài)下產(chǎn)生的影響是不同的，因此可以通過(guò)電子儀表測(cè)出在這些影響下的阻抗變化，從而檢測(cè)這些材料的物理性能、結(jié)構(gòu)和冶金情況等的差異。
渦流檢測(cè)對(duì)材料的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率是敏感的，而它們又與材料的合金成分、硬度及機(jī)械性能、熱處理狀態(tài)、冶金結(jié)構(gòu)、晶粒大小、內(nèi)應(yīng)力等有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)方案的目的就是試圖對(duì)熱處理后的鋁合金鍛件進(jìn)行渦流導(dǎo)電率的測(cè)定，以對(duì)鋁合金鍛件的牌號(hào)、硬度和熱處理質(zhì)量等作間接的綜合評(píng)價(jià)。
現(xiàn)時(shí)的鋁合金鍛件是經(jīng)鍛壓成形、熱處理(淬火時(shí)效)、酸洗后，經(jīng)過(guò)硬度檢查和分光(便攜式看譜鏡)檢查，對(duì)于重要零件還需抽樣做金相、機(jī)械性能檢查。這些檢查工序不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率較低，而且不可避免地對(duì)成品零件有破壞(如打硬度的壓坑、分光檢查的電火花燒灼痕跡，而金相、機(jī)械性能試驗(yàn)則更是對(duì)試樣完全破壞)。如果能夠采用渦流檢測(cè)技術(shù)，不但對(duì)零件毫無(wú)損壞，而且檢測(cè)效率非常高(據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，以渦流導(dǎo)電率檢測(cè)代替硬度、分光檢查，可提高工效10倍以上)。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有不少采用渦流導(dǎo)電率檢測(cè)來(lái)檢查材料硬度、機(jī)械性能、材料分選、過(guò)燒鑒別等的報(bào)道，有些已列入了正常的生產(chǎn)工序檢驗(yàn)(例如美國(guó)道格拉斯飛機(jī)公司在鋁合金鍛件的原材料檢驗(yàn)、鍛件熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)中已采用了渦流導(dǎo)電率檢查)。
我們的實(shí)驗(yàn)方法如下：
使用7501型渦流導(dǎo)電儀，按儀器說(shuō)明書(shū)調(diào)整校對(duì)儀器，在鋁合金鍛件上選擇面積大于探頭面積兩倍左右的平面上探測(cè)(避免邊緣效應(yīng))。
測(cè)試結(jié)果見(jiàn)附表(均是在已經(jīng)過(guò)硬度、分光檢查和金相、機(jī)械性能抽樣檢查，認(rèn)為檢驗(yàn)合格的成品件上進(jìn)行測(cè)試)。經(jīng)過(guò)對(duì)8種牌號(hào)、151項(xiàng)11992件鋁鍛件(其中還包括1項(xiàng)鎂合金鍛件)，得出了有一定規(guī)律的數(shù)據(jù)，同時(shí)也得到以下幾點(diǎn)看法：
(1)鍛件上的檢測(cè)面應(yīng)平整(6左右)、清潔，以利于探頭平穩(wěn)放置，防止接觸不穩(wěn)(提離效應(yīng)影響)及砂土等損壞探頭。
(2)可以看出，實(shí)測(cè)電導(dǎo)率值的范圍波動(dòng)越小，反映材質(zhì)越均勻。
(3)對(duì)同一牌號(hào)的材料，盡管爐批號(hào)不同，但基本上在中心值正負(fù)1的范圍內(nèi)波動(dòng)。
(4)渦流導(dǎo)電率測(cè)定的干擾因素很多，歸結(jié)起來(lái)可包括以下三個(gè)方面：
�、贆z測(cè)時(shí)探頭放置的位置要正確平穩(wěn)、統(tǒng)一;
�、谟捎谑窃谲�(chē)間現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，環(huán)境溫度的影響很大，因此儀器拿到現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)開(kāi)機(jī)穩(wěn)定一段時(shí)間(一般為15分鐘到半小時(shí))后再開(kāi)始測(cè)試，并保證標(biāo)樣、鍛件與儀器的溫度一致。
附表的測(cè)試結(jié)果中有一些數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，或者與預(yù)定控制范圍出入較大就主要是這個(gè)原因，例如冬天測(cè)試時(shí)，靠近暖氣片的鍛件與遠(yuǎn)離暖氣片的鍛件，剛剛酸洗并經(jīng)熱水沖洗過(guò)的鍛件與已經(jīng)冷卻下來(lái)的鍛件，它們的電導(dǎo)率測(cè)試數(shù)據(jù)會(huì)有明顯的差異，以及儀器一開(kāi)機(jī)就工作時(shí)的測(cè)量值容易偏高或偏低，過(guò)一段時(shí)間后測(cè)量值才逐步穩(wěn)定下來(lái)。
�、蹆x器的校準(zhǔn)應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行，在正常情況下最好每半小時(shí)校準(zhǔn)一次，或者在有異常數(shù)值出現(xiàn)、探頭摔碰以后、儀器搬動(dòng)以后等，均應(yīng)用儀器隨帶的標(biāo)樣對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，否則由于原先校準(zhǔn)的平衡值漂移而造成測(cè)量誤差。
(5)根據(jù)實(shí)際測(cè)試的結(jié)果，可以看出LD5的電導(dǎo)率范圍與其他牌號(hào)區(qū)別最大，可直接通過(guò)電導(dǎo)率測(cè)定來(lái)間接判斷其硬度、牌號(hào)是否正常，而LD7、LC4、LY11、LY16等牌號(hào)的鋁合金電導(dǎo)率范圍相互覆蓋區(qū)較大，從鑒別牌號(hào)的角度來(lái)看尚需作進(jìn)一步的工作，但從評(píng)定硬度及熱處理質(zhì)量均勻性來(lái)說(shuō)是可行的。
對(duì)于未經(jīng)熱處理的，其電導(dǎo)率顯著偏高(例如LD5在未熱處理時(shí)的電導(dǎo)率高達(dá)25以上，LC4也是如此)，從而也可以利用電導(dǎo)率來(lái)鑒別其是否經(jīng)過(guò)熱處理。
