大修飛機起落架外筒的磁化與退磁方法

江茫+喻星星+徐進軍

摘 要 為了在某型飛機大修期間對起落架外筒進行磁粉檢測，需對起落架外筒進行磁化，并在檢測結束后進行退磁。為此，根據外筒的磁性特點以及外形，首先選擇穿棒法對筒體以及各孔進行周向磁化，再利用線圈法進行分段縱向磁化。最后采用通過線圈方法進行整體交流電退磁，對局部剩磁采用線圈電流逐步衰減方法進行補充退磁。通過試片驗證和特斯拉計測量，結果顯示磁化效果良好，退磁后剩磁小于0.2 mT。由此可見，按該方法對起落架外筒進行磁化和退磁，滿足磁粉檢測要求，保證了某飛機起落架外筒檢修的質量。

關鍵詞 起落架；磁粉檢測；磁化；退磁

中圖分類號：TG115.28 文獻標識碼：B 文章編號：1671-7597（2014）05-0087-02

飛機起落架因為長期工作在大摩擦、高強度和高負荷的環境下，在定期大修時需對起落架內外表面進行無損探傷。在此，僅對起落架外筒經退漆、噴砂工藝后探傷進行探討。起落架外筒由高強度和超高強度鋼制成，具有良好導磁能力和較大的矯頑力，所以首選磁粉檢測對其進行表面無損檢測。介于外筒所用鋼材對應力集中特別敏感，若表面光整受到破壞，將會造成零件的抗應力腐蝕性能變差，疲勞壽命降低。因此，在進行磁化和退磁時不能對外筒造成損傷，對磁化方法的選擇要加以注意。同時，為防止剩磁導致修理過程中吸附金屬粉、屑，以及對機載精密儀器、電子器件的工作產生干擾。在進行完檢測后必須對外筒進行退磁處理，使外筒最大剩磁降到可接受范圍。但由于外筒材料的高剩磁以及高矯頑力，退磁不易達到要求。所以有必要對起落架外筒磁粉檢測的磁化和退磁方法進行探討研究。

1 鐵磁性材料的磁化與退磁

鐵磁性材料的磁化過程如圖1所示。當鐵磁性材料處于H=0的條件下，其磁疇磁矩是混亂的，對外不顯示磁性；隨著外加磁場的逐漸增大，磁疇和磁矩會發生位移和轉動，且逐漸接近外加磁場方向。當外加磁場達到一定值時，所有磁疇的磁矩都沿外加磁場方向有序排列，達到磁化飽和狀態。

圖1 鐵磁性材料的磁化過程

當磁化后的材料，受到了外來的能量的影響，例如加熱、沖擊，其中的各磁疇的磁距方向會變得不一致，磁性就會減弱或消失。將工件置于交變磁場中，產生磁滯回線，當交變磁場的幅值逐漸遞減時，磁滯回線的軌跡也越來越小，當磁場強度降為零時，使工件中殘留的剩磁Br接近于零，如圖2所示，即退磁的基本原理。在此注意，退磁時電流與磁場的方向和大小的變化必須“換向衰減同時進行”。

圖2 退磁原理圖

2 磁化方法的選擇

在制定一個工件的磁化規范時，需要對工件、檢測要求和磁化方法、設備等作全面的綜合考慮。首先根據工件材料的特性、熱處理狀態確定選用連續法還是剩磁法。然后，根據工件的形狀、尺寸、表面狀況及缺陷可能存在的位置、方向、大小來確定磁化的方向、選擇交流電或者直流電以及電流的大小等。為確定檢測靈敏度是否達到要求，還應根據相關標準采用相應的靈敏度試片進行實際檢測驗證。

圖3所示為某機型起落架外筒，由于保密原因具體尺寸在此不詳細說明。根據相關資料顯示，該外筒材料屬于高強度和超高強度鋼，具有較大的矯頑力和剩磁，滿足剩磁法磁粉檢測。但需要注意，檢測過程中不能損傷筒體表面。要求對各個方向及位置的缺陷進行全面的檢測。

圖3 起落架外筒

對于采用直接通電或中心導體法磁化的工件，可在檢測后不取下工件，采用使磁化電流逐漸減弱到零來進行退磁。但是，對于周向磁化的剩磁，由于是閉合在工件內，即便采用了上述方法退磁，也無法測量其退磁效果是否達到要求，為此，可將工件周向磁化檢測后再進行一次縱向磁化，改變其中剩磁的方向，然后再進行線圈法退磁。因此，考慮檢測靈敏度、操作方便等綜合因素，采用連續法，先進行周向磁化，后進行縱向磁化，并采用A1-15/50試片進行有效磁場強度和方向以及有效檢測區的檢驗。檢測結束后線圈法退磁，利用XCJ-A磁強計進行剩磁測量。

2.1 外筒的周向磁化

對起落架外筒進行周向磁化，主要是通過在外筒檢測部位建立一個周向的磁場，用于發現其縱向以及接近縱向（夾角小于45°）的缺陷。周向磁化常用方法有直接通電法、中心導體法、穿電纜法和支桿法等。

由于外筒直徑較大，且在周向磁化時需要兼顧到連接頭部位，所需電流較大，而電流過大容易引起打火而燒傷筒體；同時，直接通電法不能檢查筒體內壁。因此，選用中心導體法對筒體和各孔進行周向磁化。具體進行穿棒部位如圖4所示。具體磁化參數見表1。

圖4 穿棒法周向磁化部位示意圖

2.2 外筒的縱向磁化

對起落架外筒進行縱向磁化，主要是通過在外筒檢測部位建立一個縱向的磁場，用于發現其橫向以及接近橫向（夾角小于45°）的缺陷。常用的縱向磁化方法有線圈法、磁軛法和感應電流法等。

根據外筒尺寸及形狀，對其進行三段縱向磁化，分段情況見圖5。外筒的縱向磁化采用CT-600型退磁機（如圖6）工作擋進行，工作時要求線圈中心磁場強度達15 kA/m。

圖5 縱向磁化分段 圖6 CT-600型退磁機

3 退磁方法

在此，采用CT-600型退磁機（如圖6）對外筒進行退磁。CT-600型退磁機的基本參數如下：中心磁場強度≥24000A/M，退磁效果≤0.2 mT，線圈窗口尺寸600×600 mm，外形尺寸2400×800×1400 mm。

首先采用自動擋，將線圈電流調節至足夠大，電流不變，外筒由退磁機最左端逐漸移動到最右端。由于退磁機有效移動長度是2400 mm，而外筒自身長度有1米多，所以經常在接頭處特斯拉計顯示留有超標的剩磁。再將接頭處放置線圈中心，將電流調小（使所產生磁場略大于剩磁），切換成手動擋，即外筒不動，電流逐漸減小，進行再次退磁處理。結束后，經特斯拉計測量顯示各處剩磁低于0.2 mT，符合技術要求。

4 結論

大修飛機起落架外筒進行磁粉檢測是檢修過程中必不可少的環節。利用中心導體法對筒體及各孔進行周向磁化，線圈法對外筒分段進行縱向磁化，保證了各個方向的表面及近表面缺陷均能被檢出。采用通過線圈方法進行整體交流電退磁，對局部剩磁采用線圈電流逐步衰減方法進行補充退磁，結果顯示退磁效果滿足技術要求，保證了某型飛機起落架外筒檢修的質量。

參考文獻

[1]任吉林.電磁無損檢測[M].北京：航空工業出版社，1989.

[2]宋志哲.磁粉檢測[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2008.

[3]美國無損檢測學會.美國無損檢測·磁粉卷[M].上海：世界圖書出版社，1994.

[4]李家偉.無損檢測手冊[M].北京：機械工業出版社，2002.

[5]JB/T8468-1996鋼鍛件磁粉檢測方法[S].

[6]JB/T4730-2005承壓設備無損檢測[S].endprint

摘 要 為了在某型飛機大修期間對起落架外筒進行磁粉檢測，需對起落架外筒進行磁化，并在檢測結束后進行退磁。為此，根據外筒的磁性特點以及外形，首先選擇穿棒法對筒體以及各孔進行周向磁化，再利用線圈法進行分段縱向磁化。最后采用通過線圈方法進行整體交流電退磁，對局部剩磁采用線圈電流逐步衰減方法進行補充退磁。通過試片驗證和特斯拉計測量，結果顯示磁化效果良好，退磁后剩磁小于0.2 mT。由此可見，按該方法對起落架外筒進行磁化和退磁，滿足磁粉檢測要求，保證了某飛機起落架外筒檢修的質量。

關鍵詞 起落架；磁粉檢測；磁化；退磁

中圖分類號：TG115.28 文獻標識碼：B 文章編號：1671-7597（2014）05-0087-02

飛機起落架因為長期工作在大摩擦、高強度和高負荷的環境下，在定期大修時需對起落架內外表面進行無損探傷。在此，僅對起落架外筒經退漆、噴砂工藝后探傷進行探討。起落架外筒由高強度和超高強度鋼制成，具有良好導磁能力和較大的矯頑力，所以首選磁粉檢測對其進行表面無損檢測。介于外筒所用鋼材對應力集中特別敏感，若表面光整受到破壞，將會造成零件的抗應力腐蝕性能變差，疲勞壽命降低。因此，在進行磁化和退磁時不能對外筒造成損傷，對磁化方法的選擇要加以注意。同時，為防止剩磁導致修理過程中吸附金屬粉、屑，以及對機載精密儀器、電子器件的工作產生干擾。在進行完檢測后必須對外筒進行退磁處理，使外筒最大剩磁降到可接受范圍。但由于外筒材料的高剩磁以及高矯頑力，退磁不易達到要求。所以有必要對起落架外筒磁粉檢測的磁化和退磁方法進行探討研究。

1 鐵磁性材料的磁化與退磁

鐵磁性材料的磁化過程如圖1所示。當鐵磁性材料處于H=0的條件下，其磁疇磁矩是混亂的，對外不顯示磁性；隨著外加磁場的逐漸增大，磁疇和磁矩會發生位移和轉動，且逐漸接近外加磁場方向。當外加磁場達到一定值時，所有磁疇的磁矩都沿外加磁場方向有序排列，達到磁化飽和狀態。

圖1 鐵磁性材料的磁化過程

當磁化后的材料，受到了外來的能量的影響，例如加熱、沖擊，其中的各磁疇的磁距方向會變得不一致，磁性就會減弱或消失。將工件置于交變磁場中，產生磁滯回線，當交變磁場的幅值逐漸遞減時，磁滯回線的軌跡也越來越小，當磁場強度降為零時，使工件中殘留的剩磁Br接近于零，如圖2所示，即退磁的基本原理。在此注意，退磁時電流與磁場的方向和大小的變化必須“換向衰減同時進行”。

圖2 退磁原理圖

2 磁化方法的選擇

在制定一個工件的磁化規范時，需要對工件、檢測要求和磁化方法、設備等作全面的綜合考慮。首先根據工件材料的特性、熱處理狀態確定選用連續法還是剩磁法。然后，根據工件的形狀、尺寸、表面狀況及缺陷可能存在的位置、方向、大小來確定磁化的方向、選擇交流電或者直流電以及電流的大小等。為確定檢測靈敏度是否達到要求，還應根據相關標準采用相應的靈敏度試片進行實際檢測驗證。

圖3所示為某機型起落架外筒，由于保密原因具體尺寸在此不詳細說明。根據相關資料顯示，該外筒材料屬于高強度和超高強度鋼，具有較大的矯頑力和剩磁，滿足剩磁法磁粉檢測。但需要注意，檢測過程中不能損傷筒體表面。要求對各個方向及位置的缺陷進行全面的檢測。

圖3 起落架外筒

對于采用直接通電或中心導體法磁化的工件，可在檢測后不取下工件，采用使磁化電流逐漸減弱到零來進行退磁。但是，對于周向磁化的剩磁，由于是閉合在工件內，即便采用了上述方法退磁，也無法測量其退磁效果是否達到要求，為此，可將工件周向磁化檢測后再進行一次縱向磁化，改變其中剩磁的方向，然后再進行線圈法退磁。因此，考慮檢測靈敏度、操作方便等綜合因素，采用連續法，先進行周向磁化，后進行縱向磁化，并采用A1-15/50試片進行有效磁場強度和方向以及有效檢測區的檢驗。檢測結束后線圈法退磁，利用XCJ-A磁強計進行剩磁測量。

2.1 外筒的周向磁化

對起落架外筒進行周向磁化，主要是通過在外筒檢測部位建立一個周向的磁場，用于發現其縱向以及接近縱向（夾角小于45°）的缺陷。周向磁化常用方法有直接通電法、中心導體法、穿電纜法和支桿法等。

由于外筒直徑較大，且在周向磁化時需要兼顧到連接頭部位，所需電流較大，而電流過大容易引起打火而燒傷筒體；同時，直接通電法不能檢查筒體內壁。因此，選用中心導體法對筒體和各孔進行周向磁化。具體進行穿棒部位如圖4所示。具體磁化參數見表1。

圖4 穿棒法周向磁化部位示意圖

2.2 外筒的縱向磁化

對起落架外筒進行縱向磁化，主要是通過在外筒檢測部位建立一個縱向的磁場，用于發現其橫向以及接近橫向（夾角小于45°）的缺陷。常用的縱向磁化方法有線圈法、磁軛法和感應電流法等。

根據外筒尺寸及形狀，對其進行三段縱向磁化，分段情況見圖5。外筒的縱向磁化采用CT-600型退磁機（如圖6）工作擋進行，工作時要求線圈中心磁場強度達15 kA/m。

圖5 縱向磁化分段 圖6 CT-600型退磁機

3 退磁方法

在此，采用CT-600型退磁機（如圖6）對外筒進行退磁。CT-600型退磁機的基本參數如下：中心磁場強度≥24000A/M，退磁效果≤0.2 mT，線圈窗口尺寸600×600 mm，外形尺寸2400×800×1400 mm。

首先采用自動擋，將線圈電流調節至足夠大，電流不變，外筒由退磁機最左端逐漸移動到最右端。由于退磁機有效移動長度是2400 mm，而外筒自身長度有1米多，所以經常在接頭處特斯拉計顯示留有超標的剩磁。再將接頭處放置線圈中心，將電流調小（使所產生磁場略大于剩磁），切換成手動擋，即外筒不動，電流逐漸減小，進行再次退磁處理。結束后，經特斯拉計測量顯示各處剩磁低于0.2 mT，符合技術要求。

4 結論

大修飛機起落架外筒進行磁粉檢測是檢修過程中必不可少的環節。利用中心導體法對筒體及各孔進行周向磁化，線圈法對外筒分段進行縱向磁化，保證了各個方向的表面及近表面缺陷均能被檢出。采用通過線圈方法進行整體交流電退磁，對局部剩磁采用線圈電流逐步衰減方法進行補充退磁，結果顯示退磁效果滿足技術要求，保證了某型飛機起落架外筒檢修的質量。

參考文獻

[1]任吉林.電磁無損檢測[M].北京：航空工業出版社，1989.

[2]宋志哲.磁粉檢測[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2008.

[3]美國無損檢測學會.美國無損檢測·磁粉卷[M].上海：世界圖書出版社，1994.

[4]李家偉.無損檢測手冊[M].北京：機械工業出版社，2002.

[5]JB/T8468-1996鋼鍛件磁粉檢測方法[S].

[6]JB/T4730-2005承壓設備無損檢測[S].endprint

摘 要 為了在某型飛機大修期間對起落架外筒進行磁粉檢測，需對起落架外筒進行磁化，并在檢測結束后進行退磁。為此，根據外筒的磁性特點以及外形，首先選擇穿棒法對筒體以及各孔進行周向磁化，再利用線圈法進行分段縱向磁化。最后采用通過線圈方法進行整體交流電退磁，對局部剩磁采用線圈電流逐步衰減方法進行補充退磁。通過試片驗證和特斯拉計測量，結果顯示磁化效果良好，退磁后剩磁小于0.2 mT。由此可見，按該方法對起落架外筒進行磁化和退磁，滿足磁粉檢測要求，保證了某飛機起落架外筒檢修的質量。

關鍵詞 起落架；磁粉檢測；磁化；退磁

中圖分類號：TG115.28 文獻標識碼：B 文章編號：1671-7597（2014）05-0087-02

飛機起落架因為長期工作在大摩擦、高強度和高負荷的環境下，在定期大修時需對起落架內外表面進行無損探傷。在此，僅對起落架外筒經退漆、噴砂工藝后探傷進行探討。起落架外筒由高強度和超高強度鋼制成，具有良好導磁能力和較大的矯頑力，所以首選磁粉檢測對其進行表面無損檢測。介于外筒所用鋼材對應力集中特別敏感，若表面光整受到破壞，將會造成零件的抗應力腐蝕性能變差，疲勞壽命降低。因此，在進行磁化和退磁時不能對外筒造成損傷，對磁化方法的選擇要加以注意。同時，為防止剩磁導致修理過程中吸附金屬粉、屑，以及對機載精密儀器、電子器件的工作產生干擾。在進行完檢測后必須對外筒進行退磁處理，使外筒最大剩磁降到可接受范圍。但由于外筒材料的高剩磁以及高矯頑力，退磁不易達到要求。所以有必要對起落架外筒磁粉檢測的磁化和退磁方法進行探討研究。

1 鐵磁性材料的磁化與退磁

鐵磁性材料的磁化過程如圖1所示。當鐵磁性材料處于H=0的條件下，其磁疇磁矩是混亂的，對外不顯示磁性；隨著外加磁場的逐漸增大，磁疇和磁矩會發生位移和轉動，且逐漸接近外加磁場方向。當外加磁場達到一定值時，所有磁疇的磁矩都沿外加磁場方向有序排列，達到磁化飽和狀態。

圖1 鐵磁性材料的磁化過程

當磁化后的材料，受到了外來的能量的影響，例如加熱、沖擊，其中的各磁疇的磁距方向會變得不一致，磁性就會減弱或消失。將工件置于交變磁場中，產生磁滯回線，當交變磁場的幅值逐漸遞減時，磁滯回線的軌跡也越來越小，當磁場強度降為零時，使工件中殘留的剩磁Br接近于零，如圖2所示，即退磁的基本原理。在此注意，退磁時電流與磁場的方向和大小的變化必須“換向衰減同時進行”。

圖2 退磁原理圖

2 磁化方法的選擇

在制定一個工件的磁化規范時，需要對工件、檢測要求和磁化方法、設備等作全面的綜合考慮。首先根據工件材料的特性、熱處理狀態確定選用連續法還是剩磁法。然后，根據工件的形狀、尺寸、表面狀況及缺陷可能存在的位置、方向、大小來確定磁化的方向、選擇交流電或者直流電以及電流的大小等。為確定檢測靈敏度是否達到要求，還應根據相關標準采用相應的靈敏度試片進行實際檢測驗證。

圖3所示為某機型起落架外筒，由于保密原因具體尺寸在此不詳細說明。根據相關資料顯示，該外筒材料屬于高強度和超高強度鋼，具有較大的矯頑力和剩磁，滿足剩磁法磁粉檢測。但需要注意，檢測過程中不能損傷筒體表面。要求對各個方向及位置的缺陷進行全面的檢測。

圖3 起落架外筒

對于采用直接通電或中心導體法磁化的工件，可在檢測后不取下工件，采用使磁化電流逐漸減弱到零來進行退磁。但是，對于周向磁化的剩磁，由于是閉合在工件內，即便采用了上述方法退磁，也無法測量其退磁效果是否達到要求，為此，可將工件周向磁化檢測后再進行一次縱向磁化，改變其中剩磁的方向，然后再進行線圈法退磁。因此，考慮檢測靈敏度、操作方便等綜合因素，采用連續法，先進行周向磁化，后進行縱向磁化，并采用A1-15/50試片進行有效磁場強度和方向以及有效檢測區的檢驗。檢測結束后線圈法退磁，利用XCJ-A磁強計進行剩磁測量。

2.1 外筒的周向磁化

對起落架外筒進行周向磁化，主要是通過在外筒檢測部位建立一個周向的磁場，用于發現其縱向以及接近縱向（夾角小于45°）的缺陷。周向磁化常用方法有直接通電法、中心導體法、穿電纜法和支桿法等。

由于外筒直徑較大，且在周向磁化時需要兼顧到連接頭部位，所需電流較大，而電流過大容易引起打火而燒傷筒體；同時，直接通電法不能檢查筒體內壁。因此，選用中心導體法對筒體和各孔進行周向磁化。具體進行穿棒部位如圖4所示。具體磁化參數見表1。

圖4 穿棒法周向磁化部位示意圖

2.2 外筒的縱向磁化

對起落架外筒進行縱向磁化，主要是通過在外筒檢測部位建立一個縱向的磁場，用于發現其橫向以及接近橫向（夾角小于45°）的缺陷。常用的縱向磁化方法有線圈法、磁軛法和感應電流法等。

根據外筒尺寸及形狀，對其進行三段縱向磁化，分段情況見圖5。外筒的縱向磁化采用CT-600型退磁機（如圖6）工作擋進行，工作時要求線圈中心磁場強度達15 kA/m。

圖5 縱向磁化分段 圖6 CT-600型退磁機

3 退磁方法

在此，采用CT-600型退磁機（如圖6）對外筒進行退磁。CT-600型退磁機的基本參數如下：中心磁場強度≥24000A/M，退磁效果≤0.2 mT，線圈窗口尺寸600×600 mm，外形尺寸2400×800×1400 mm。

首先采用自動擋，將線圈電流調節至足夠大，電流不變，外筒由退磁機最左端逐漸移動到最右端。由于退磁機有效移動長度是2400 mm，而外筒自身長度有1米多，所以經常在接頭處特斯拉計顯示留有超標的剩磁。再將接頭處放置線圈中心，將電流調小（使所產生磁場略大于剩磁），切換成手動擋，即外筒不動，電流逐漸減小，進行再次退磁處理。結束后，經特斯拉計測量顯示各處剩磁低于0.2 mT，符合技術要求。

4 結論

大修飛機起落架外筒進行磁粉檢測是檢修過程中必不可少的環節。利用中心導體法對筒體及各孔進行周向磁化，線圈法對外筒分段進行縱向磁化，保證了各個方向的表面及近表面缺陷均能被檢出。采用通過線圈方法進行整體交流電退磁，對局部剩磁采用線圈電流逐步衰減方法進行補充退磁，結果顯示退磁效果滿足技術要求，保證了某型飛機起落架外筒檢修的質量。

參考文獻

[1]任吉林.電磁無損檢測[M].北京：航空工業出版社，1989.

[2]宋志哲.磁粉檢測[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2008.

[3]美國無損檢測學會.美國無損檢測·磁粉卷[M].上海：世界圖書出版社，1994.

[4]李家偉.無損檢測手冊[M].北京：機械工業出版社，2002.

[5]JB/T8468-1996鋼鍛件磁粉檢測方法[S].

[6]JB/T4730-2005承壓設備無損檢測[S].endprint