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[摘 要]作为起重机最重要的取物装置——吊钩，通常会采用强度较高，韧性较好的20号优质碳素钢加工而成。由于吊钩所承受的力是交变应力，结合本人多年的检验实例与经验总结 ，它易产生垂直于吊钩横向疲劳裂纹缺陷，有时因加工锻造等原因也会出现平行于吊钩走向的纵向疲劳裂纹缺陷，它们都属于表面缺陷范畴。根据特种设备法律法规及技术标准，检验员应该优先采用磁粉检测对吊钩解体进行无损探伤。
[关键词]吊钩；报废标准；表面裂纹；检验检测
中图分类号：TH215 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0365-01
一 概况
特种设备安全监察条例（国务院令第549号）中对起重机械做出明确定义，是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重量大于或者等于3t且提升高度大于或者等于2m的起重机。它是通过取物装置从取物地点把重物提起，经运行、回转或变幅机构把重物移位，在指定地点下放重物后返回到原位。其中吊钩是起重机重要的取物装置， 国内起重机吊钩使用最多的是锻钩吊钩，一般选用强度较高，韧性加好的20号优质碳素钢加工而成，同时为了确保制造出的吊钩在使用周期内减少出现应力变形、老化脆裂，必须保证材质中铝元素的含量，国际标准化组织ISO推荐铝元素含量不低于0.02%。根据吊钩结构和受力状况结合本人多年的检验实例与经验总结 ，进行受力分析得出吊钩有以下危险断面，如下图 （1） 所示的单钩为例进行说明， Ⅰ-Ⅰ 、 Ⅱ-Ⅱ和Ⅲ-Ⅲ为三个危险截面。Ⅰ-Ⅰ断面由于重物作用力有把吊钩切断的趋势，在该断面上产生切应力。Ⅱ-Ⅱ截面是吊钩产生拉、切应力之外还有吊钩拉直的趋势，最易发生疲劳变形或断裂的危险截面。Ⅲ-Ⅲ断面处于横截面突然变小的钩颈退刀槽处 ，它是钩尾轴部分承受拉应力最大、强度最弱的截面 ，易被拉断。
二 检验检测技术要求
根据GB6067.1—2010和GB/T10051.3规定，不准使用铸造吊钩，吊钩固定牢靠。转动部位应灵活，钩体表面光洁，无裂纹、剥裂及任何有损伤钢丝绳的缺陷。钩体上的缺陷不得补焊。为防止吊具自行脱钩，吊钩上应设置防止意外脱钩的安全装置，同时锻造吊钩出现下述情况之一时应报废：
（1）表面有裂纹
（2）危险断面磨损量（按GB10051.2制造的吊钩），应不大于原高度的5%
（3）开口度比原尺寸增加15%
（4）扭转变形超过10°
（5）危险断面或吊钩颈部产生塑性变形
在起重机检验过程中，按照TSG Q002-2008《 起重机械安全技术监察规程一桥式起重机》规定对吊钩检验主要对其进行宏观检查，吊钩出现裂纹时应当予以报废。而TSG Q7015-2008《起重机械定期检验规则 》的检验项目及其内容具体要求是：吊具悬挂牢固可靠、设置防脱钩装置并且有效、吊钩不应焊补、铸造起重机钩口有防磨保护鞍座及防爆起重机吊钩应设置防止吊钩因撞击或者摩擦的措施。我们通常采用目测宏观检查，磨损度采用钢尺与游标卡相结合测定的办法来测定，其他检验项目中没有对吊钩进行裂纹检查相关要求 。所以检验人员在起重机械定期检验中很少进行吊钩的解体检査，这就在对吊钩检验工作中留下了一定的漏检隐患。
三 常用缺陷产生原因与检测工艺
3.1裂纹：由于吊钩所承受的力是交变应力，结合吊钩的受力特点，它易产生垂直于吊钩横向疲劳裂纹缺陷，有时因锻造等原因也会出现平行于吊钩走向的纵向疲劳裂纹缺陷，它们都属于表面裂纹范畴。表面裂纹的无损检测方法鉴于吊钩属于铁磁性材料，其检测成本低、速度快，我们优先采用磁粉探伤，主要分以下几个工序：预处理、磁化和施加磁粉、观察、记录以及后处理（包括退磁）等。一般我们采用显示对比度较高的荧光粉为染料进行磁粉检测，首先用触头轴向通电进行周向磁化，主要检査纵向缺陷然后使用绕电缆法进行纵向磁化，主要检查横向缺陷。检测区域包括整个吊钩，但是三个危险断面区域应重点检查。对于钩颈退刀槽处（Ⅲ断面）的检查尤其要注意：一是磁粉浓度尽量使用低浓度，二是应多通电磁化几次。对于荧光粉磁粉检测还需满足一些附加条件：暗环境和黑光灯。
3.2断面磨损量和开口度增加、扭转变形、塑性变形等：一是吊钩材料选用不当，导致抗拉抗压能力降低，增加了扭转塑性变形的几率，一般选用DG20优质碳素钢；二是加工不当，如吊钩退刀槽处机加工时轴杆有偏心值导致该处与滑轮组连接处摩擦转动时产生周向划痕，从而使吊钩在吊装过程中形成一个起吊倾斜角后受力不均；三是吊钩吊装过程中有超载或是冲击载荷；四是吊装方式不当即斜拉歪吊，导致吊钩受力中心线与重物重心产生偏差等。对于上述缺陷检规要求主要是宏观检查即目测后结合尺寸测量结果进行比对。
3.3其他：据了解国内还有很多关于吊钩缺陷检验检测的前沿技术比如湖北工业大学机械工程学院主导研究的基于图像识别的零件缺陷检测技术，和传统测量技术相比，图像测量具有非接触式测量精度高、成本低及应用前景广等优点，通过对起重机零件吊钩进行边沿轮廓增强，然后定位吊钩表面缺陷像素完成吊钩的开口度、扭转变形、磨损量等缺陷检测。还有湖北特检宜昌分院与三峡大学联合研发的“起重吊钩扭转变形检测装置”取得了国家知识产权局颁发的实用新型专利（授权公示号CN201488696U），成为吊钩鉤身扭转变形可以直接测量的检测仪器。
四 使用与检验中的几点建议
4.1新投入使用的吊钩要在钩件上的吨位标记、制造单位的技术文件和出厂合格证，并在正式使用前进行载荷试验。
4.2吊钩存在着发生裂纹的危险，尤其使用时间长、工作环境恶劣、缺乏保养的吊钩应该重视。在用起重机的吊钩应根据使用状况定期进行检查，但至少每半年检查一次，并进行清洗润滑。吊钩在工作过程中严禁超载 ，起吊应缓慢， 避免产生冲击载荷 。
4.3实际工作中吊钩解体进行无损检测的工作量大、耗时长、一定程度上也会影响企业正常生产，故经常性的解体检查也不符合客观现实。为保证吊钩的安全要求，检验员在现场可以根据起重机的工作级别、使用状况、维护保养情况对使用单位进行合理化的建议，比如确定吊钩的全面检查周期、检验方法及技术标准等。
4.4对于铁质材料吊钩的裂纹以及无损检测工艺的灵敏度，我们应该优先选用磁粉检测方法。
参考文献
【1】 TSG Q0002—2008 起重机械安全技术监察规程
【2】 TSG Q7015—2008 起重机械定期检验规程
【3】王晓雷. 承压类特种设备无损检测相关知识. 2版. 北京：中国劳动社会保障出版社，2007
【4】马恩远. 起重机司机 2版. 北京：中国劳动社会保障出版社，2004
【5】王福锦. 起重机械技术检验. 北京：学苑出版社，2000
【6】俞晓明.等.基于图像的精密零件缺陷检测技术. 计算机仿真 ，2012
[关键词]吊钩；报废标准；表面裂纹；检验检测
中图分类号：TH215 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0365-01
一 概况
特种设备安全监察条例（国务院令第549号）中对起重机械做出明确定义，是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重量大于或者等于3t且提升高度大于或者等于2m的起重机。它是通过取物装置从取物地点把重物提起，经运行、回转或变幅机构把重物移位，在指定地点下放重物后返回到原位。其中吊钩是起重机重要的取物装置， 国内起重机吊钩使用最多的是锻钩吊钩，一般选用强度较高，韧性加好的20号优质碳素钢加工而成，同时为了确保制造出的吊钩在使用周期内减少出现应力变形、老化脆裂，必须保证材质中铝元素的含量，国际标准化组织ISO推荐铝元素含量不低于0.02%。根据吊钩结构和受力状况结合本人多年的检验实例与经验总结 ，进行受力分析得出吊钩有以下危险断面，如下图 （1） 所示的单钩为例进行说明， Ⅰ-Ⅰ 、 Ⅱ-Ⅱ和Ⅲ-Ⅲ为三个危险截面。Ⅰ-Ⅰ断面由于重物作用力有把吊钩切断的趋势，在该断面上产生切应力。Ⅱ-Ⅱ截面是吊钩产生拉、切应力之外还有吊钩拉直的趋势，最易发生疲劳变形或断裂的危险截面。Ⅲ-Ⅲ断面处于横截面突然变小的钩颈退刀槽处 ，它是钩尾轴部分承受拉应力最大、强度最弱的截面 ，易被拉断。
二 检验检测技术要求
根据GB6067.1—2010和GB/T10051.3规定，不准使用铸造吊钩，吊钩固定牢靠。转动部位应灵活，钩体表面光洁，无裂纹、剥裂及任何有损伤钢丝绳的缺陷。钩体上的缺陷不得补焊。为防止吊具自行脱钩，吊钩上应设置防止意外脱钩的安全装置，同时锻造吊钩出现下述情况之一时应报废：
（1）表面有裂纹
（2）危险断面磨损量（按GB10051.2制造的吊钩），应不大于原高度的5%
（3）开口度比原尺寸增加15%
（4）扭转变形超过10°
（5）危险断面或吊钩颈部产生塑性变形
在起重机检验过程中，按照TSG Q002-2008《 起重机械安全技术监察规程一桥式起重机》规定对吊钩检验主要对其进行宏观检查，吊钩出现裂纹时应当予以报废。而TSG Q7015-2008《起重机械定期检验规则 》的检验项目及其内容具体要求是：吊具悬挂牢固可靠、设置防脱钩装置并且有效、吊钩不应焊补、铸造起重机钩口有防磨保护鞍座及防爆起重机吊钩应设置防止吊钩因撞击或者摩擦的措施。我们通常采用目测宏观检查，磨损度采用钢尺与游标卡相结合测定的办法来测定，其他检验项目中没有对吊钩进行裂纹检查相关要求 。所以检验人员在起重机械定期检验中很少进行吊钩的解体检査，这就在对吊钩检验工作中留下了一定的漏检隐患。
三 常用缺陷产生原因与检测工艺
3.1裂纹：由于吊钩所承受的力是交变应力，结合吊钩的受力特点，它易产生垂直于吊钩横向疲劳裂纹缺陷，有时因锻造等原因也会出现平行于吊钩走向的纵向疲劳裂纹缺陷，它们都属于表面裂纹范畴。表面裂纹的无损检测方法鉴于吊钩属于铁磁性材料，其检测成本低、速度快，我们优先采用磁粉探伤，主要分以下几个工序：预处理、磁化和施加磁粉、观察、记录以及后处理（包括退磁）等。一般我们采用显示对比度较高的荧光粉为染料进行磁粉检测，首先用触头轴向通电进行周向磁化，主要检査纵向缺陷然后使用绕电缆法进行纵向磁化，主要检查横向缺陷。检测区域包括整个吊钩，但是三个危险断面区域应重点检查。对于钩颈退刀槽处（Ⅲ断面）的检查尤其要注意：一是磁粉浓度尽量使用低浓度，二是应多通电磁化几次。对于荧光粉磁粉检测还需满足一些附加条件：暗环境和黑光灯。
3.2断面磨损量和开口度增加、扭转变形、塑性变形等：一是吊钩材料选用不当，导致抗拉抗压能力降低，增加了扭转塑性变形的几率，一般选用DG20优质碳素钢；二是加工不当，如吊钩退刀槽处机加工时轴杆有偏心值导致该处与滑轮组连接处摩擦转动时产生周向划痕，从而使吊钩在吊装过程中形成一个起吊倾斜角后受力不均；三是吊钩吊装过程中有超载或是冲击载荷；四是吊装方式不当即斜拉歪吊，导致吊钩受力中心线与重物重心产生偏差等。对于上述缺陷检规要求主要是宏观检查即目测后结合尺寸测量结果进行比对。
3.3其他：据了解国内还有很多关于吊钩缺陷检验检测的前沿技术比如湖北工业大学机械工程学院主导研究的基于图像识别的零件缺陷检测技术，和传统测量技术相比，图像测量具有非接触式测量精度高、成本低及应用前景广等优点，通过对起重机零件吊钩进行边沿轮廓增强，然后定位吊钩表面缺陷像素完成吊钩的开口度、扭转变形、磨损量等缺陷检测。还有湖北特检宜昌分院与三峡大学联合研发的“起重吊钩扭转变形检测装置”取得了国家知识产权局颁发的实用新型专利（授权公示号CN201488696U），成为吊钩鉤身扭转变形可以直接测量的检测仪器。
四 使用与检验中的几点建议
4.1新投入使用的吊钩要在钩件上的吨位标记、制造单位的技术文件和出厂合格证，并在正式使用前进行载荷试验。
4.2吊钩存在着发生裂纹的危险，尤其使用时间长、工作环境恶劣、缺乏保养的吊钩应该重视。在用起重机的吊钩应根据使用状况定期进行检查，但至少每半年检查一次，并进行清洗润滑。吊钩在工作过程中严禁超载 ，起吊应缓慢， 避免产生冲击载荷 。
4.3实际工作中吊钩解体进行无损检测的工作量大、耗时长、一定程度上也会影响企业正常生产，故经常性的解体检查也不符合客观现实。为保证吊钩的安全要求，检验员在现场可以根据起重机的工作级别、使用状况、维护保养情况对使用单位进行合理化的建议，比如确定吊钩的全面检查周期、检验方法及技术标准等。
4.4对于铁质材料吊钩的裂纹以及无损检测工艺的灵敏度，我们应该优先选用磁粉检测方法。
参考文献
【1】 TSG Q0002—2008 起重机械安全技术监察规程
【2】 TSG Q7015—2008 起重机械定期检验规程
【3】王晓雷. 承压类特种设备无损检测相关知识. 2版. 北京：中国劳动社会保障出版社，2007
【4】马恩远. 起重机司机 2版. 北京：中国劳动社会保障出版社，2004
【5】王福锦. 起重机械技术检验. 北京：学苑出版社，2000
【6】俞晓明.等.基于图像的精密零件缺陷检测技术. 计算机仿真 ，2012