大修飞机起落架外筒的磁化与退磁方法

江茫+喻星星+徐进军

摘 要 为了在某型飞机大修期间对起落架外筒进行磁粉检测，需对起落架外筒进行磁化，并在检测结束后进行退磁。为此，根据外筒的磁性特点以及外形，首先选择穿棒法对筒体以及各孔进行周向磁化，再利用线圈法进行分段纵向磁化。最后采用通过线圈方法进行整体交流电退磁，对局部剩磁采用线圈电流逐步衰减方法进行补充退磁。通过试片验证和特斯拉计测量，结果显示磁化效果良好，退磁后剩磁小于0.2 mT。由此可见，按该方法对起落架外筒进行磁化和退磁，满足磁粉检测要求，保证了某飞机起落架外筒检修的质量。

关键词 起落架；磁粉检测；磁化；退磁

中图分类号：TG115.28 文献标识码：B 文章编号：1671-7597（2014）05-0087-02

飞机起落架因为长期工作在大摩擦、高强度和高负荷的环境下，在定期大修时需对起落架内外表面进行无损探伤。在此，仅对起落架外筒经退漆、喷砂工艺后探伤进行探讨。起落架外筒由高强度和超高强度钢制成，具有良好导磁能力和较大的矫顽力，所以首选磁粉检测对其进行表面无损检测。介于外筒所用钢材对应力集中特别敏感，若表面光整受到破坏，将会造成零件的抗应力腐蚀性能变差，疲劳寿命降低。因此，在进行磁化和退磁时不能对外筒造成损伤，对磁化方法的选择要加以注意。同时，为防止剩磁导致修理过程中吸附金属粉、屑，以及对机载精密仪器、电子器件的工作产生干扰。在进行完检测后必须对外筒进行退磁处理，使外筒最大剩磁降到可接受范围。但由于外筒材料的高剩磁以及高矫顽力，退磁不易达到要求。所以有必要对起落架外筒磁粉检测的磁化和退磁方法进行探讨研究。

1 铁磁性材料的磁化与退磁

铁磁性材料的磁化过程如图1所示。当铁磁性材料处于H=0的条件下，其磁畴磁矩是混乱的，对外不显示磁性；随着外加磁场的逐渐增大，磁畴和磁矩会发生位移和转动，且逐渐接近外加磁场方向。当外加磁场达到一定值时，所有磁畴的磁矩都沿外加磁场方向有序排列，达到磁化饱和状态。

图1 铁磁性材料的磁化过程

当磁化后的材料，受到了外来的能量的影响，例如加热、冲击，其中的各磁畴的磁距方向会变得不一致，磁性就会减弱或消失。将工件置于交变磁场中，产生磁滞回线，当交变磁场的幅值逐渐递减时，磁滞回线的轨迹也越来越小，当磁场强度降为零时，使工件中残留的剩磁Br接近于零，如图2所示，即退磁的基本原理。在此注意，退磁时电流与磁场的方向和大小的变化必须“换向衰减同时进行”。

图2 退磁原理图

2 磁化方法的选择

在制定一个工件的磁化规范时，需要对工件、检测要求和磁化方法、设备等作全面的综合考虑。首先根据工件材料的特性、热处理状态确定选用连续法还是剩磁法。然后，根据工件的形状、尺寸、表面状况及缺陷可能存在的位置、方向、大小来确定磁化的方向、选择交流电或者直流电以及电流的大小等。为确定检测灵敏度是否达到要求，还应根据相关标准采用相应的灵敏度试片进行实际检测验证。

图3所示为某机型起落架外筒，由于保密原因具体尺寸在此不详细说明。根据相关资料显示，该外筒材料属于高强度和超高强度钢，具有较大的矫顽力和剩磁，满足剩磁法磁粉检测。但需要注意，检测过程中不能损伤筒体表面。要求对各个方向及位置的缺陷进行全面的检测。

图3 起落架外筒

对于采用直接通电或中心导体法磁化的工件，可在检测后不取下工件，采用使磁化电流逐渐减弱到零来进行退磁。但是，对于周向磁化的剩磁，由于是闭合在工件内，即便采用了上述方法退磁，也无法测量其退磁效果是否达到要求，为此，可将工件周向磁化检测后再进行一次纵向磁化，改变其中剩磁的方向，然后再进行线圈法退磁。因此，考虑检测灵敏度、操作方便等综合因素，采用连续法，先进行周向磁化，后进行纵向磁化，并采用A1-15/50试片进行有效磁场强度和方向以及有效检测区的检验。检测结束后线圈法退磁，利用XCJ-A磁强计进行剩磁测量。

2.1 外筒的周向磁化

对起落架外筒进行周向磁化，主要是通过在外筒检测部位建立一个周向的磁场，用于发现其纵向以及接近纵向（夹角小于45°）的缺陷。周向磁化常用方法有直接通电法、中心导体法、穿电缆法和支杆法等。

由于外筒直径较大，且在周向磁化时需要兼顾到连接头部位，所需电流较大，而电流过大容易引起打火而烧伤筒体；同时，直接通电法不能检查筒体内壁。因此，选用中心导体法对筒体和各孔进行周向磁化。具体进行穿棒部位如图4所示。具体磁化参数见表1。

图4 穿棒法周向磁化部位示意图

2.2 外筒的纵向磁化

对起落架外筒进行纵向磁化，主要是通过在外筒检测部位建立一个纵向的磁场，用于发现其横向以及接近横向（夹角小于45°）的缺陷。常用的纵向磁化方法有线圈法、磁轭法和感应电流法等。

根据外筒尺寸及形状，对其进行三段纵向磁化，分段情况见图5。外筒的纵向磁化采用CT-600型退磁机（如图6）工作挡进行，工作时要求线圈中心磁场强度达15 kA/m。

图5 纵向磁化分段 图6 CT-600型退磁机

3 退磁方法

在此，采用CT-600型退磁机（如图6）对外筒进行退磁。CT-600型退磁机的基本参数如下：中心磁场强度≥24000A/M，退磁效果≤0.2 mT，线圈窗口尺寸600×600 mm，外形尺寸2400×800×1400 mm。

首先采用自动挡，将线圈电流调节至足够大，电流不变，外筒由退磁机最左端逐渐移动到最右端。由于退磁机有效移动长度是2400 mm，而外筒自身长度有1米多，所以经常在接头处特斯拉计显示留有超标的剩磁。再将接头处放置线圈中心，将电流调小（使所产生磁场略大于剩磁），切换成手动挡，即外筒不动，电流逐渐减小，进行再次退磁处理。结束后，经特斯拉计测量显示各处剩磁低于0.2 mT，符合技术要求。

4 结论

大修飞机起落架外筒进行磁粉检测是检修过程中必不可少的环节。利用中心导体法对筒体及各孔进行周向磁化，线圈法对外筒分段进行纵向磁化，保证了各个方向的表面及近表面缺陷均能被检出。采用通过线圈方法进行整体交流电退磁，对局部剩磁采用线圈电流逐步衰减方法进行补充退磁，结果显示退磁效果满足技术要求，保证了某型飞机起落架外筒检修的质量。

参考文献

[1]任吉林.电磁无损检测[M].北京：航空工业出版社，1989.

[2]宋志哲.磁粉检测[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2008.

[3]美国无损检测学会.美国无损检测·磁粉卷[M].上海：世界图书出版社，1994.

[4]李家伟.无损检测手册[M].北京：机械工业出版社，2002.

[5]JB/T8468-1996钢锻件磁粉检测方法[S].

[6]JB/T4730-2005承压设备无损检测[S].endprint

摘 要 为了在某型飞机大修期间对起落架外筒进行磁粉检测，需对起落架外筒进行磁化，并在检测结束后进行退磁。为此，根据外筒的磁性特点以及外形，首先选择穿棒法对筒体以及各孔进行周向磁化，再利用线圈法进行分段纵向磁化。最后采用通过线圈方法进行整体交流电退磁，对局部剩磁采用线圈电流逐步衰减方法进行补充退磁。通过试片验证和特斯拉计测量，结果显示磁化效果良好，退磁后剩磁小于0.2 mT。由此可见，按该方法对起落架外筒进行磁化和退磁，满足磁粉检测要求，保证了某飞机起落架外筒检修的质量。

关键词 起落架；磁粉检测；磁化；退磁

中图分类号：TG115.28 文献标识码：B 文章编号：1671-7597（2014）05-0087-02

飞机起落架因为长期工作在大摩擦、高强度和高负荷的环境下，在定期大修时需对起落架内外表面进行无损探伤。在此，仅对起落架外筒经退漆、喷砂工艺后探伤进行探讨。起落架外筒由高强度和超高强度钢制成，具有良好导磁能力和较大的矫顽力，所以首选磁粉检测对其进行表面无损检测。介于外筒所用钢材对应力集中特别敏感，若表面光整受到破坏，将会造成零件的抗应力腐蚀性能变差，疲劳寿命降低。因此，在进行磁化和退磁时不能对外筒造成损伤，对磁化方法的选择要加以注意。同时，为防止剩磁导致修理过程中吸附金属粉、屑，以及对机载精密仪器、电子器件的工作产生干扰。在进行完检测后必须对外筒进行退磁处理，使外筒最大剩磁降到可接受范围。但由于外筒材料的高剩磁以及高矫顽力，退磁不易达到要求。所以有必要对起落架外筒磁粉检测的磁化和退磁方法进行探讨研究。

1 铁磁性材料的磁化与退磁

铁磁性材料的磁化过程如图1所示。当铁磁性材料处于H=0的条件下，其磁畴磁矩是混乱的，对外不显示磁性；随着外加磁场的逐渐增大，磁畴和磁矩会发生位移和转动，且逐渐接近外加磁场方向。当外加磁场达到一定值时，所有磁畴的磁矩都沿外加磁场方向有序排列，达到磁化饱和状态。

图1 铁磁性材料的磁化过程

当磁化后的材料，受到了外来的能量的影响，例如加热、冲击，其中的各磁畴的磁距方向会变得不一致，磁性就会减弱或消失。将工件置于交变磁场中，产生磁滞回线，当交变磁场的幅值逐渐递减时，磁滞回线的轨迹也越来越小，当磁场强度降为零时，使工件中残留的剩磁Br接近于零，如图2所示，即退磁的基本原理。在此注意，退磁时电流与磁场的方向和大小的变化必须“换向衰减同时进行”。

图2 退磁原理图

2 磁化方法的选择

在制定一个工件的磁化规范时，需要对工件、检测要求和磁化方法、设备等作全面的综合考虑。首先根据工件材料的特性、热处理状态确定选用连续法还是剩磁法。然后，根据工件的形状、尺寸、表面状况及缺陷可能存在的位置、方向、大小来确定磁化的方向、选择交流电或者直流电以及电流的大小等。为确定检测灵敏度是否达到要求，还应根据相关标准采用相应的灵敏度试片进行实际检测验证。

图3所示为某机型起落架外筒，由于保密原因具体尺寸在此不详细说明。根据相关资料显示，该外筒材料属于高强度和超高强度钢，具有较大的矫顽力和剩磁，满足剩磁法磁粉检测。但需要注意，检测过程中不能损伤筒体表面。要求对各个方向及位置的缺陷进行全面的检测。

图3 起落架外筒

对于采用直接通电或中心导体法磁化的工件，可在检测后不取下工件，采用使磁化电流逐渐减弱到零来进行退磁。但是，对于周向磁化的剩磁，由于是闭合在工件内，即便采用了上述方法退磁，也无法测量其退磁效果是否达到要求，为此，可将工件周向磁化检测后再进行一次纵向磁化，改变其中剩磁的方向，然后再进行线圈法退磁。因此，考虑检测灵敏度、操作方便等综合因素，采用连续法，先进行周向磁化，后进行纵向磁化，并采用A1-15/50试片进行有效磁场强度和方向以及有效检测区的检验。检测结束后线圈法退磁，利用XCJ-A磁强计进行剩磁测量。

2.1 外筒的周向磁化

对起落架外筒进行周向磁化，主要是通过在外筒检测部位建立一个周向的磁场，用于发现其纵向以及接近纵向（夹角小于45°）的缺陷。周向磁化常用方法有直接通电法、中心导体法、穿电缆法和支杆法等。

由于外筒直径较大，且在周向磁化时需要兼顾到连接头部位，所需电流较大，而电流过大容易引起打火而烧伤筒体；同时，直接通电法不能检查筒体内壁。因此，选用中心导体法对筒体和各孔进行周向磁化。具体进行穿棒部位如图4所示。具体磁化参数见表1。

图4 穿棒法周向磁化部位示意图

2.2 外筒的纵向磁化

对起落架外筒进行纵向磁化，主要是通过在外筒检测部位建立一个纵向的磁场，用于发现其横向以及接近横向（夹角小于45°）的缺陷。常用的纵向磁化方法有线圈法、磁轭法和感应电流法等。

根据外筒尺寸及形状，对其进行三段纵向磁化，分段情况见图5。外筒的纵向磁化采用CT-600型退磁机（如图6）工作挡进行，工作时要求线圈中心磁场强度达15 kA/m。

图5 纵向磁化分段 图6 CT-600型退磁机

3 退磁方法

在此，采用CT-600型退磁机（如图6）对外筒进行退磁。CT-600型退磁机的基本参数如下：中心磁场强度≥24000A/M，退磁效果≤0.2 mT，线圈窗口尺寸600×600 mm，外形尺寸2400×800×1400 mm。

首先采用自动挡，将线圈电流调节至足够大，电流不变，外筒由退磁机最左端逐渐移动到最右端。由于退磁机有效移动长度是2400 mm，而外筒自身长度有1米多，所以经常在接头处特斯拉计显示留有超标的剩磁。再将接头处放置线圈中心，将电流调小（使所产生磁场略大于剩磁），切换成手动挡，即外筒不动，电流逐渐减小，进行再次退磁处理。结束后，经特斯拉计测量显示各处剩磁低于0.2 mT，符合技术要求。

4 结论

大修飞机起落架外筒进行磁粉检测是检修过程中必不可少的环节。利用中心导体法对筒体及各孔进行周向磁化，线圈法对外筒分段进行纵向磁化，保证了各个方向的表面及近表面缺陷均能被检出。采用通过线圈方法进行整体交流电退磁，对局部剩磁采用线圈电流逐步衰减方法进行补充退磁，结果显示退磁效果满足技术要求，保证了某型飞机起落架外筒检修的质量。

参考文献

[1]任吉林.电磁无损检测[M].北京：航空工业出版社，1989.

[2]宋志哲.磁粉检测[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2008.

[3]美国无损检测学会.美国无损检测·磁粉卷[M].上海：世界图书出版社，1994.

[4]李家伟.无损检测手册[M].北京：机械工业出版社，2002.

[5]JB/T8468-1996钢锻件磁粉检测方法[S].

[6]JB/T4730-2005承压设备无损检测[S].endprint

摘 要 为了在某型飞机大修期间对起落架外筒进行磁粉检测，需对起落架外筒进行磁化，并在检测结束后进行退磁。为此，根据外筒的磁性特点以及外形，首先选择穿棒法对筒体以及各孔进行周向磁化，再利用线圈法进行分段纵向磁化。最后采用通过线圈方法进行整体交流电退磁，对局部剩磁采用线圈电流逐步衰减方法进行补充退磁。通过试片验证和特斯拉计测量，结果显示磁化效果良好，退磁后剩磁小于0.2 mT。由此可见，按该方法对起落架外筒进行磁化和退磁，满足磁粉检测要求，保证了某飞机起落架外筒检修的质量。

关键词 起落架；磁粉检测；磁化；退磁

中图分类号：TG115.28 文献标识码：B 文章编号：1671-7597（2014）05-0087-02

飞机起落架因为长期工作在大摩擦、高强度和高负荷的环境下，在定期大修时需对起落架内外表面进行无损探伤。在此，仅对起落架外筒经退漆、喷砂工艺后探伤进行探讨。起落架外筒由高强度和超高强度钢制成，具有良好导磁能力和较大的矫顽力，所以首选磁粉检测对其进行表面无损检测。介于外筒所用钢材对应力集中特别敏感，若表面光整受到破坏，将会造成零件的抗应力腐蚀性能变差，疲劳寿命降低。因此，在进行磁化和退磁时不能对外筒造成损伤，对磁化方法的选择要加以注意。同时，为防止剩磁导致修理过程中吸附金属粉、屑，以及对机载精密仪器、电子器件的工作产生干扰。在进行完检测后必须对外筒进行退磁处理，使外筒最大剩磁降到可接受范围。但由于外筒材料的高剩磁以及高矫顽力，退磁不易达到要求。所以有必要对起落架外筒磁粉检测的磁化和退磁方法进行探讨研究。

1 铁磁性材料的磁化与退磁

铁磁性材料的磁化过程如图1所示。当铁磁性材料处于H=0的条件下，其磁畴磁矩是混乱的，对外不显示磁性；随着外加磁场的逐渐增大，磁畴和磁矩会发生位移和转动，且逐渐接近外加磁场方向。当外加磁场达到一定值时，所有磁畴的磁矩都沿外加磁场方向有序排列，达到磁化饱和状态。

图1 铁磁性材料的磁化过程

当磁化后的材料，受到了外来的能量的影响，例如加热、冲击，其中的各磁畴的磁距方向会变得不一致，磁性就会减弱或消失。将工件置于交变磁场中，产生磁滞回线，当交变磁场的幅值逐渐递减时，磁滞回线的轨迹也越来越小，当磁场强度降为零时，使工件中残留的剩磁Br接近于零，如图2所示，即退磁的基本原理。在此注意，退磁时电流与磁场的方向和大小的变化必须“换向衰减同时进行”。

图2 退磁原理图

2 磁化方法的选择

在制定一个工件的磁化规范时，需要对工件、检测要求和磁化方法、设备等作全面的综合考虑。首先根据工件材料的特性、热处理状态确定选用连续法还是剩磁法。然后，根据工件的形状、尺寸、表面状况及缺陷可能存在的位置、方向、大小来确定磁化的方向、选择交流电或者直流电以及电流的大小等。为确定检测灵敏度是否达到要求，还应根据相关标准采用相应的灵敏度试片进行实际检测验证。

图3所示为某机型起落架外筒，由于保密原因具体尺寸在此不详细说明。根据相关资料显示，该外筒材料属于高强度和超高强度钢，具有较大的矫顽力和剩磁，满足剩磁法磁粉检测。但需要注意，检测过程中不能损伤筒体表面。要求对各个方向及位置的缺陷进行全面的检测。

图3 起落架外筒

对于采用直接通电或中心导体法磁化的工件，可在检测后不取下工件，采用使磁化电流逐渐减弱到零来进行退磁。但是，对于周向磁化的剩磁，由于是闭合在工件内，即便采用了上述方法退磁，也无法测量其退磁效果是否达到要求，为此，可将工件周向磁化检测后再进行一次纵向磁化，改变其中剩磁的方向，然后再进行线圈法退磁。因此，考虑检测灵敏度、操作方便等综合因素，采用连续法，先进行周向磁化，后进行纵向磁化，并采用A1-15/50试片进行有效磁场强度和方向以及有效检测区的检验。检测结束后线圈法退磁，利用XCJ-A磁强计进行剩磁测量。

2.1 外筒的周向磁化

对起落架外筒进行周向磁化，主要是通过在外筒检测部位建立一个周向的磁场，用于发现其纵向以及接近纵向（夹角小于45°）的缺陷。周向磁化常用方法有直接通电法、中心导体法、穿电缆法和支杆法等。

由于外筒直径较大，且在周向磁化时需要兼顾到连接头部位，所需电流较大，而电流过大容易引起打火而烧伤筒体；同时，直接通电法不能检查筒体内壁。因此，选用中心导体法对筒体和各孔进行周向磁化。具体进行穿棒部位如图4所示。具体磁化参数见表1。

图4 穿棒法周向磁化部位示意图

2.2 外筒的纵向磁化

对起落架外筒进行纵向磁化，主要是通过在外筒检测部位建立一个纵向的磁场，用于发现其横向以及接近横向（夹角小于45°）的缺陷。常用的纵向磁化方法有线圈法、磁轭法和感应电流法等。

根据外筒尺寸及形状，对其进行三段纵向磁化，分段情况见图5。外筒的纵向磁化采用CT-600型退磁机（如图6）工作挡进行，工作时要求线圈中心磁场强度达15 kA/m。

图5 纵向磁化分段 图6 CT-600型退磁机

3 退磁方法

在此，采用CT-600型退磁机（如图6）对外筒进行退磁。CT-600型退磁机的基本参数如下：中心磁场强度≥24000A/M，退磁效果≤0.2 mT，线圈窗口尺寸600×600 mm，外形尺寸2400×800×1400 mm。

首先采用自动挡，将线圈电流调节至足够大，电流不变，外筒由退磁机最左端逐渐移动到最右端。由于退磁机有效移动长度是2400 mm，而外筒自身长度有1米多，所以经常在接头处特斯拉计显示留有超标的剩磁。再将接头处放置线圈中心，将电流调小（使所产生磁场略大于剩磁），切换成手动挡，即外筒不动，电流逐渐减小，进行再次退磁处理。结束后，经特斯拉计测量显示各处剩磁低于0.2 mT，符合技术要求。

4 结论

大修飞机起落架外筒进行磁粉检测是检修过程中必不可少的环节。利用中心导体法对筒体及各孔进行周向磁化，线圈法对外筒分段进行纵向磁化，保证了各个方向的表面及近表面缺陷均能被检出。采用通过线圈方法进行整体交流电退磁，对局部剩磁采用线圈电流逐步衰减方法进行补充退磁，结果显示退磁效果满足技术要求，保证了某型飞机起落架外筒检修的质量。

参考文献

[1]任吉林.电磁无损检测[M].北京：航空工业出版社，1989.

[2]宋志哲.磁粉检测[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2008.

[3]美国无损检测学会.美国无损检测·磁粉卷[M].上海：世界图书出版社，1994.

[4]李家伟.无损检测手册[M].北京：机械工业出版社，2002.

[5]JB/T8468-1996钢锻件磁粉检测方法[S].

[6]JB/T4730-2005承压设备无损检测[S].endprint