[实用新型]漏磁探伤仪用非晶耐磨探靴

说明书

一：技术领域

本实用新型涉及一种漏磁探伤仪用非晶耐磨探靴。

二：技术背景

漏磁探伤仪主要应用于无缝钢管在线缺陷检测。漏磁检测系统具有检测能力强、自动化程度高的优点，使其成为应用最广泛的一种钢管在线检测方法。目前国内大部分无缝钢管生产厂家都采用漏磁探伤仪进行在线检测。探靴是漏磁探伤仪的核心元件，主要进行缺陷漏磁场的检测和信号的采集。探靴在应用过程中，必须与无缝管材外表面紧密结合在一起，这种结构存在两个缺点：一是探靴与无缝管材外表面存在摩擦，同时又有相对运动，探靴外壳将会不断磨损；二是如果机构压力较大，加剧了探靴的磨损，缩短探靴的使用寿命。因而需要在探靴内弧进行耐磨保护处理。

目前常用的耐磨保护处理方式主要有加装表面经热喷涂处理的护壳，喷涂料主要采用Fe-Ni、Ni-Cr基合金，以提高其耐磨性能。这种工艺相对比较复杂，喷涂孔隙率以及厚度不好掌握，涂层容易出现微孔、裂纹，涂层与基体的冶金结合情况也不稳定。同时其仅适合于平直的探靴，对于具有一定弧度的探靴不采用此工艺。目前采用的探靴基本都带有一定弧度，以获得对钢管全方位的缺陷探测。这种探靴采用的处理方式为在探靴内弧安装耐磨块，耐磨块材质主要采用硬质合金材料。这种耐磨保护处理方式可以有效提高探靴使用寿命，是目前常用的探靴耐磨保护材料。但其存在两个问题，一是硬质合金钢材料冲击韧性较差，仅为10-30kJ/m²，在探靴检测过程中发生的冲击、振动会使硬质合金钢耐磨块发生剥落，剥落处会对检测的钢管表面形成刮伤，影响钢管表面质量；二是硬质合金钢材料基本都有铁磁性，因而，在励磁场情况下容易磁化，对于探靴整体检测的精度有较大影响，严重时甚至导致信号信噪比过低而不能使用。基于以上两点，采用硬质合金钢耐磨块材料，虽然对于探靴耐磨性有较大提高，能够延长使用寿命，但会降低探靴信号的精确度，同时对钢管表面质量有一定影响。

非晶材料是近年兴起的一种新型功能材料。非晶态合金是指固态时其原子的三维空间排列呈拓扑无序，并在一定温度范围内保持这种状态相对稳定的合金。相对于晶态合金，这种结构不存在晶界、位错、层错等晶体缺陷，具有比相应的晶态材料更优异的物理化学、性能。如ZrTiCuNiBe大块非晶抗拉强度达到1808MPa，最大抗弯强度达到3700MPa，较一般的晶态合金和高强度钢高约一个数量级，抗弯模量147GPa，维氏硬度达到580。Inoue采用夏比U形缺口试样研究了ZrAlCuNi非晶合金的冲击韧性，其最大冲击断裂能达到63kJ/m2^[6]；Zr_60-xTi_xAl₁₀Ni₁₀Cu₂₀(x＝0-5)大块非晶合金的冲击断裂能高达120～135kJ/m²。随着块体非晶及其复合材料的深入研究，其应用也越来越受到各国的重视，这种非晶及其复合材料具有较大的玻璃形成能力也被称为金属玻璃。由于金属玻璃的低摩擦、高强度和增强的抗磨损特性，块体金属玻璃已经被美国宇航局选为下一个火星探测计划中钻探岩石的钻头保护壳材料。

三：发明内容

本实用新型的目的是提供一种采用Zr基块体非晶作为探靴耐磨保护材料，可以克服硬质合金耐磨材料的缺点，具有较好抗磨擦、振动和抗冲击性能，能够有效保护钢管表面质量，同时由于其不具有铁磁性，能够有效提高探靴信噪比，进而提高信号精度的漏磁探伤仪用非晶耐磨探靴。

本实用新型的目的是通过以下方式实现的：

本实用新型包括探靴体，其特征是：在探靴体的内弧面镶嵌有Zr基块体非晶耐磨块。

所述Zr基块体非晶耐磨块可以采用ZrAlCuNiBe系、ZrAlNi系、ZrCuNiAl系、ZrCuNiAlTi系、ZrCuNi系或ZrAlCuNiNb系非晶合金材料制做。

所述Zr基块体非晶耐磨块为圆柱体形，直径为Φ4-8mm，厚度为3-5mm。

本实用新型的优点是：

1、Zr块体非晶材料具有较高的硬度和抗压强度，在径向压力较小情况下具有较好的耐摩擦磨损性能。

2、Zr基块体非晶材料具有较高的冲击韧性，在冲击、振动工况下，不会发生表面大面积剥落，造成对钢管的划伤。

3、由于Zr基块体非晶材料不具有铁磁性，在励磁磁场下不会对探靴引入新的噪声源，可以有效提高探靴信噪比，进而提高探靴信号精度。

四：附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的俯视图。

五：具体实施方式