Je v závitu upevňovacího šroubu vada? Která testovací technika je lepší?
Aug 06, 2024
Upevňovací šrouby, jako spojovací prvky mají širokou škálu použití. Například šrouby jsou důležitou spojovací metodou v průmyslu železniční dopravy, používají se hlavně pro spojování důležitých součástí, jako jsou svorky brzdových kotoučů a převodovky. Tepelné zpracování a zpracování závitů šroubů během výrobního procesu může samozřejmě způsobit vážné problémy s kvalitou, jako jsou praskliny při tepelném zpracování, nepravidelné stopy po noži, tvarové vady atd. Aby každý mohl rychle a přesně zjistit, zda šrouby mají vady, Xiaorui vám v následujícím textu řekne, která technika testování je lepší.
Následuje srovnání procesu a citlivosti detekce prostřednictvím penetračního testování, testování magnetickými částicemi a testování vířivými proudy závitu šroubu po únavovém testování, aby se získala vhodnější metoda detekce závitu šroubu.
1. Penetrační testování
Penetrační testování je nedestruktivní testovací technika založená na principu kapilárního působení ke kontrole povrchových defektů v neporézních materiálech. Principem práce je nanesení penetračního roztoku obsahujícího barvivo na povrch vzorku, který má být kontrolován, a kapilárním působením proniká do defektů povrchového otvoru. Poté se přebytečný penetrační roztok na povrchu odstraní a vysuší a nanese se vývojka. Roztok penetrantu, který proniká do defektů, se kapilárním působením znovu infiltruje do povrchu obrobku a vytvoří zvětšený displej. Na základě zobrazení defektů se provádí hodnocení kvality defektů povrchového otvoru obrobku. Následuje stručný popis testovacího procesu.
(1) Testovací materiály: Vyberte čtyři vadné šrouby 18CrNi4WA, které prošly únavovým testováním a jsou očíslovány 1 #, 2 #, 3 # a 4 #.
(2) Systém detekce penetrace: metoda penetrace barviva s odstraněním rozpouštědla - zobrazovací činidlo suspenze rozpouštědla.
(3) Proces penetračního testování zahrnuje předběžné čištění, aplikaci penetrantu, odstranění penetrantu a zobrazení.
Předčištění: Pomocí čisticího prostředku důkladně odstraňte olejové skvrny ze závitových částí 4 zkušebních šroubů. Po vyčištění je důkladně osušte, abyste se připravili na další proces. Vzhledem k velmi malé vzdálenosti mezi závity šroubů použitých v experimentu nemusí být čisticí účinek čisticího prostředku příliš dobrý. Dobu čištění lze proto přiměřeně prodloužit, aby bylo zajištěno důkladné vyčištění olejových skvrn a dalších nečistot na závitu nebo defektech otvoru, aby byla zajištěna účinnost penetračního testu.
Aplikujte penetrační prostředek: Nastříkejte penetrační prostředek rovnoměrně na oblast se závitem a oblast se závitem by měla být penetračním prostředkem zcela navlhčena. Doba infiltrace by měla být alespoň 20 minut, aby byl zajištěn dobrý účinek infiltrace u malých únavových trhlin. Celý proces infiltrace by měl zajistit, že penetrant zůstane na testovaném povrchu vlhký.
Odstranění penetrantu: Odstranění penetrantu je klíčovým krokem v penetračním testování a nedostatečné čištění může způsobit nadměrné maskování pozadí souvisejících displejů; Nadměrné čištění může také odstranit veškerý penetrant, který pronikl do defektu, což vede k selhání penetračního testu. Pokud jde o proces odstraňování penetrantu ze závitů šroubů, nejprve použijte čistý hadřík, který nepouští vlákna, abyste odstranili přebytečný penetrant, a poté přehněte roh o určité tloušťce pomocí bezhřídelového papíru a vložte jej do oblasti se závitem k otření. Oblast se závitem by měla mít světle růžovou základní barvu.
Zobrazování: Zkušební šroub používá rozprašovací sprej na bázi vlhkého rozpouštědlového zobrazovacího činidla. Před aplikací zobrazovacího činidla je třeba sprej protřepat po dobu 3-5 minut, aby se prášek, který se usadil na dně plechovky v rozpouštědle, rovnoměrně rozprostřel. Aplikované zobrazovací činidlo by mělo na závitové oblasti vytvořit jednotný tenký film a doba snímání je obecně 5-10 minut.
(4) Výsledky testu: Pouze 1 # a 4 # ze 4 testůšroubyvykazovaly vady (viz obrázek 1 a obrázek 2). Povrchové defekty znázorněné na obrázku 1 jsou bodové a lineární defekty v poloze druhého závitu. Na základě zkušeností může být skutečným defektem lineární defekt, kdy body a linie nejsou spojeny dohromady. Může to být způsobeno průnikem penetrantu do defektu mezi hroty a liniemi, které se vymývají při mezičištění. Vada znázorněná na obrázku 2 je lineární vada v druhé poloze závitu; Zobrazení povrchu na pravé straně lineárního defektu by mělo být falešné zobrazení způsobené nedostatečným odstraněním penetrantu. Absence defektů v závitových částech šroubů 2 # a 3 # může být způsobena nedostatečným odstraněním penetrantu, což má za následek nadměrné zakrytí defektů pozadí.
2. Testování magnetických částic
Technologie testování magnetických částic spočívá v magnetizaci feromagnetických materiálů nebo obrobků přímo průchodem proudu nebo jejich umístěním do magnetického pole. Za určitých podmínek se v místě defektu vytvoří únikové magnetické pole a na povrch obrobku se nanesou magnetické částice nebo magnetické suspenze. Unikající magnetické pole v místě defektu přitahuje magnetické částice, aby vytvořily hromadu magnetických částic. Na základě umístění, tvaru a velikosti nahromadění magnetických částic lze určit povahu a velikost defektu
K tomu byla použita metoda zbytkového magnetismušroubtest magnetické částice. Například na jedné straně při použití kontinuální metody k detekci elektromagnetické indukce a nalévání magnetické suspenze, pokud je doba elektrifikace dlouhá, bude na závitových částech adsorbováno více magnetických částic s malými rozestupy, které mohou snadno vytvářet nadměrné pozadí ; Poté, co se k detekci magnetizace obrobku použije metoda zbytkové magnetizace, nalijte {{0}}krát magnetickou suspenzi, aby se obrobek zcela namočil. V tomto okamžiku nebude závitová část vytvářet nadměrné magnetické značky na pozadí, což usnadňuje pozorování. Na druhé straně intenzita zbytkové magnetické indukce šroubu v tomto testu je větší než 0,8T a koercitivní síla je větší než 1 kA/m, takže pro detekci lze použít metodu zbytkové magnetické indukce.
2.1 Proces testování:
(1) Zkušební metoda: Zkouška zbytkového magnetismu za mokra s fluorescenčními magnetickými částicemi.
(2) Testovací zařízení: CJW-1000 magnetický defektoskopický detektor částic.
(3) Zkušební vzorky: 4 vzorky šroubů, které prošly únavovou zkouškou.
(4) Ultrafialové záření: 2600 μW/cm2.
(5) Koncentrace fluorescenční magnetické suspenze: 0,1 ml/100 ml.
(6) Proveďte ověření citlivosti.
2.2 Proces testování magnetických částic
(1) Odstraňte olejové skvrny a nečistoty ze závitové části šroubu.
(2) Zapněte defektoskop a magnetickou suspenzi důkladně míchejte po dobu 10 minut. Do zkumavky pro srážení koncentrace vstříkněte 100 ml magnetické suspenze a nechte ji stát 40 minut. Poté odečtěte objem magnetického prášku v precipitační zkumavce.
(3) Umístěte měřič osvětlení ultrafialového záření na závitovou část, abyste ověřili intenzitu ultrafialového světla.
(4) Upněte šroub, vypněte axiální magnetizaci a zapněte podélnou magnetizaci s dobou zapnutí 0,25~1 s.
(5) Zastavte magnetizaci a vyjměte šroub. Aplikujte magnetické zavěšení na závitovou částšroub2-3krát nalít, aby se zajistilo dostatečné smáčení závitové části.
(6) Nechte šroub stát vodorovně po dobu 10 sekund (umožněte zbytkové magnetické suspenzi v oblasti závitu odtéct) a sledujte zobrazení magnetické stopy pod ultrafialovým světlem.
(7) Změřte demagnetizaci velikosti magnetické stopy.
2.3 Výsledky zkoušek
Pouze 1 # a 4 # ze 4 zkušebních šroubů vykazuje vady, jak je znázorněno na obrázcích 3 a 4. Obrázek 3 ukazuje lineární zobrazení přibližně 8 mm a 12 mm na druhé pozici závitu. Obrázek 4 ukazuje lineární zobrazení přibližně 8 mm v druhé poloze závitu. Na šroubech 2 # a 3 # nebyly nalezeny žádné magnetické stopy defektu, což může být způsobeno tím, že malá velikost defektu nevytváří dostatečné magnetické pole, aby adsorbovalo nahromadění magnetického prášku.
3. Testování vířivými proudy
Princip testování vířivými proudy spočívá v tom, že cívka, kterou prochází střídavý proud, se přiblíží k vodiči a střídavé magnetické pole generované střídavým proudem indukuje vířivý proud v obrobku. Vlastnosti obrobku a přítomnost nebo nepřítomnost defektů může ovlivnit fázi a velikost vířivých proudů, které následně ovlivňují magnetické pole a způsobují změny napětí a impedance cívky. Měřením změn napětí nebo impedance cívky lze analyzovat přítomnost nebo nepřítomnost defektů v obrobku. Funkce detekce spočívá v tom, že detekční cívka se nemusí dotýkat obrobku nebo se spojovat s médiem a rychlost detekce je vysoká.
3.1 Zkušební metoda
K testování vířivými proudy použijte vícefrekvenční defektoskop na bázi vířivých proudůšrouboblast závitu.
3.2 Výsledky zkoušek
(1) Parametry zkoušení vířivými proudy
Magnetizační zařízení: TEDDY+A defektoskop na bázi vířivých proudů (viz obrázek 5).
Sonda: Speciální sonda pro detekci závitu šroubu umístění (viz obrázek 6).
Frekvence buzení: 100 kHz~500 kHz.
Nastavení citlivosti: Stejný testovací blok šroubů má v závitové části umělou trhlinu o hloubce 0,3 mm.
(2) Výsledky testování vířivými proudy
Testování vířivými proudy závitových částí šroubů očíslovaných 1 #, 3 # a 4 ukazuje výsledky, jak jsou znázorněny na obrázcích 7 až 9. Levá strana obrázku ukazuje umělou trhlinu o hloubce 0. 3 Imm, zatímco pravá strana vykazuje vadu zkušebního šroubu.
4. Závěr testu
Testy penetračních magnetických částic a vířivých proudů byly provedeny na závitových částech čtyř šroubů, které byly podrobeny únavovému testování. Výsledky ukázaly, že defekty byly zjištěny u šroubů 1 #, 3 # a 4 #. Mezi nimi všechny tři detekční metody pro šrouby 1 # a 4 # ukázaly, že šroub 3 # vykazoval pouze signály defektů při testování vířivými proudy.
(1) Penetrační testování: detekce bodových a liniových defektů (viz obr. 1), které by ve skutečnosti měly být liniovými defekty (jak je ověřeno na obr. 3), ale nezobrazení kompletní morfologie defektu má za následek nízkou citlivost detekce; Kromě toho existuje mnoho procesů penetračního testování a doba testování jednoho šroubu je téměř 30 minut. Je také velmi obtížné odstranit přebytečnou penetrační kapalinu u kořene závitu. Neúplné odstranění může snadno způsobit nadměrné pozadí a snížit citlivost.
(2) Testování magnetickými částicemi: Závady lze jasně vidět na závitových částechšrouby1 # a 4 #, ale ve šroubech 2 # a 3 # nejsou zobrazeny žádné magnetické stopy. To může být způsobeno malou velikostí defektů, které nevytvářely dostatečné únikové magnetické pole k adsorbování akumulace magnetických částic. Kromě toho by měla být pro závitovou část šroubu použita metoda zbytkového magnetismu. Metoda zbytkového magnetismu vyžaduje, aby koercitivní síla šroubu byla 1 kA/m a síla zbytkového magnetického pole byla vyšší než 0,8 T, takže některé šrouby nelze touto metodou testovat.
(3) Testování vířivými proudy: Dokáže detekovat defekty, které nelze detekovat výše uvedenými dvěma metodami, s vysokou citlivostí detekce a není potřeba žádné spojovací médium. Dokáže dokončit detekci za 30 sekund s vysokou účinností a vysokou rychlostí. Testování vířivými proudy využívá elektrické signály k charakterizaci defektů, takže zobrazené výsledky lze digitalizovat, ukládat, reprodukovat a data lze snadno automatizovat pro testování.
Stručně řečeno, testování vířivými proudy v místech závitu šroubu má relativně vysokou citlivost a vysokou rychlost detekce a může být upřednostněno jako způsob zjišťování povrchových defektů v místech závitů šroubu.