Finns det en defekt i gängan på fästbulten? Vilken testteknik är bättre?
Aug 06, 2024
Fästelement bultar, som anslutningskomponenter, har ett brett användningsområde. Till exempel är bultar en viktig anslutningsmetod inom järnvägstransportindustrin, som främst används för att koppla ihop viktiga komponenter som bromsskivklämmor och växellådor. Naturligtvis kan värmebehandlingen och gängbearbetningen av bultar under tillverkningsprocessen orsaka allvarliga kvalitetsproblem såsom värmebehandlingssprickor, oregelbundna knivmärken, formdefekter etc. För att alla ska kunna snabbt och exakt hitta om fästbultarna har defekter kommer Xiaorui att berätta för dig i följande text vilken testteknik som är bättre.
Följande är en jämförelse av processen och detektionskänsligheten genom penetrationstestning, magnetisk partikeltestning och virvelströmstestning av bultgängan efter utmattningstestning, för att erhålla en mer lämplig detekteringsmetod för bultgängan.
1. Penetrationsprovning
Penetrationstestning är en oförstörande testteknik baserad på principen om kapillärverkan för att inspektera ytöppningsdefekter i icke-porösa material. Arbetsprincipen är att applicera ett färgämne som innehåller penetrantlösning på ytan av det prov som ska inspekteras, och under kapillärverkan tränger det in i ytöppningsdefekterna. Sedan avlägsnas överskott av penetrantlösning på ytan och torkas och en utvecklare appliceras. Den penetrerande lösningen som tränger in i defekterna kommer att återinfiltrera i arbetsstyckets yta under kapillärverkan, vilket bildar en förstorad display. Baserat på defektvisningen utförs kvalitetsbedömningen av arbetsstyckets ytöppningsdefekter. Följande är en kort beskrivning av testprocessen.
(1) Testmaterial: Välj fyra defekta 18CrNi4WA-bultar som har genomgått utmattningstestning och är numrerade 1 #, 2 #, 3 # respektive 4 #.
(2) Penetrationsdetekteringssystem: penetreringsmetod för färgämnesborttagning av lösningsmedel - bildframställningsmedel för lösningsmedelssuspension.
(3) Processen för penetrationstestning innefattar förrengöring, applicering av penetrant, avlägsnande av penetrant och bildbehandling.
Förrengöring: Använd rengöringsmedel för att noggrant ta bort oljefläckar från de gängade delarna av de 4 testbultarna. Efter rengöring, torka dem noggrant för att förbereda för nästa process. På grund av det mycket små avståndet mellan bultgängorna som användes i experimentet, kan rengöringseffekten av rengöringsmedlet inte vara särskilt bra. Därför kan rengöringstiden på lämpligt sätt förlängas för att säkerställa att oljefläckar och andra föroreningar vid gängan eller öppningsdefekter rengörs noggrant för att säkerställa effektiviteten av penetrationstestningen.
Applicera penetrant: Spraya penetranten jämnt på det gängade området, och det gängade området ska vara helt fuktat av penetranten. Infiltrationstiden bör vara minst 20 minuter för att säkerställa god infiltrationseffekt vid små utmattningssprickor. Hela infiltrationsprocessen bör säkerställa att penetranten förblir fuktig på den testade ytan.
Ta bort penetrant: Att ta bort penetrant är ett nyckelsteg i penetreringstestning, och otillräcklig rengöring kan orsaka överdriven bakgrundsmaskering av relaterade skärmar; Överdriven rengöring kan också ta bort all penetrant som har infiltrerats i defekten, vilket leder till att penetrationstestningen misslyckas. När det gäller processen att ta bort penetrant från bultgängor, använd först en ren och luddfri trasa för att ta bort överflödig penetrering, och vik sedan ett hörn med en viss tjocklek med hjälp av skaftlöst papper och sätt in det i det gängade området för att torka. Det gängade området ska ha en ljusrosa basfärg.
Avbildning: Testbulten använder en sprayburk våt lösningsmedelsbaserat bildframställningsmedel. Innan du applicerar bildbehandlingsmedlet måste sprayburken skakas i 3-5 minuter för att jämnt fördela pulvret som har lagt sig på botten av burken i lösningsmedlet. Det applicerade avbildningsmedlet bör bilda en enhetlig tunn film på det gängade området, och bildbehandlingstiden är vanligtvis 5-10 minuter.
(4) Testresultat: Endast 1 # och 4 # av de 4 testernabultarvisade defekter (se figur 1 och figur 2). Ytdefekterna som visas i figur 1 är punktliknande och linjära defekter vid den andra gängpositionen. Baserat på erfarenhet kan den faktiska defekten vara en linjär defekt där punkterna och linjerna inte är sammankopplade. Det kan bero på att penetreringsmedlet tränger in i defekten mellan spetsarna och linjerna som tvättas bort under mellanliggande rengöring. Defekten som visas i figur 2 är en linjär defekt vid den andra gängpositionen; Ytdisplayen på höger sida av den linjära defekten bör vara en falsk display som orsakats av otillräckligt avlägsnande av penetranten. Frånvaron av defekter i de gängade delarna av bultar 2 # och 3 # kan bero på otillräckligt avlägsnande av penetrant, vilket resulterar i att alltför stora bakgrundsdefekter maskeras.
2. Magnetisk partikeltestning
Tekniken för testning av magnetiska partiklar är att magnetisera ferromagnetiska material eller arbetsstycken direkt genom att passera ström eller placera dem i ett magnetfält. Under vissa förhållanden genereras ett läckande magnetfält vid defektplatsen och magnetiska partiklar eller magnetiska suspensioner appliceras på arbetsstyckets yta. Läckagemagnetfältet vid defektplatsen attraherar de magnetiska partiklarna för att bilda en magnetisk partikelhög. Baserat på platsen, formen och storleken på den magnetiska partikelhögen, kan arten och storleken på defekten bestämmas
Metoden för restmagnetism användes för dettabultmagnetisk partikeltestning. Till exempel, å ena sidan, när man använder den kontinuerliga metoden för att detektera elektromagnetisk induktion och hällmagnetisk suspension, om elektrifieringstiden är lång, kommer det att finnas fler magnetiska partiklar adsorberade på de gängade delarna med litet mellanrum, vilket lätt kan bilda överdriven bakgrund ; Efter att restmagnetiseringsmetoden har använts för att detektera magnetiseringen av arbetsstycket, häll {{0}} gånger av magnetisk suspension för att väta arbetsstycket helt. För närvarande kommer den gängade delen inte att producera överdrivna magnetiska bakgrundsmärken, vilket gör det lättare att observera. Å andra sidan är den kvarvarande magnetiska induktionsintensiteten för bulten i detta test större än 0,8T, och koercitivkraften är större än 1 kA/m, så den restmagnetiska metoden kan användas för detektering.
2.1 Testprocess:
(1) Testmetod: Testning av restmagnetism i våt fluorescerande magnetisk partikel.
(2) Testutrustning: CJW-1000 bultmagnetisk partikelfeldetektor.
(3) Testprover: 4 bultprover som har genomgått utmattningstestning.
(4) Ultraviolett bestrålning: 2600 μ W/cm2.
(5) Fluorescensmagnetisk suspensionskoncentration: 0,1 mL/100 mL.
(6) Utför känslighetsverifiering.
2.2 Testprocess för magnetiska partiklar
(1) Rengör oljefläckarna och föroreningarna från den gängade delen av bulten.
(2) Slå på feldetektorn och rör om den magnetiska suspensionen noggrant i 10 minuter. Injicera 100 ml magnetisk suspension i koncentrationsutfällningsröret och låt det stå i 40 minuter. Läs sedan av volymen magnetiskt pulver i fällningsröret.
(3) Placera belysningsstyrkan för ultraviolett strålning på den gängade delen för att verifiera intensiteten av ultraviolett ljus.
(4) Spänn fast bulten, stäng av den axiella magnetiseringen och slå på den längsgående magnetiseringen, med en påslagstid på 0.25~1 s.
(5) Sluta magnetisera och ta bort bulten. Applicera magnetisk upphängning på den gängade delen avbultgenom att hälla den 2-3 gånger för att säkerställa tillräcklig vätning av den gängade delen.
(6) Låt bulten stå horisontellt i 10 sekunder (låt kvarvarande magnetisk suspension i det gängade området flyta bort) och observera den magnetiska spårvisningen under ultraviolett ljus.
(7) Mät avmagnetiseringen av magnetisk spårstorlek.
2.3 Testresultat
Endast 1 # och 4 # av de 4 testbultarna visar defekter, som visas i figurerna 3 och 4. Figur 3 visar linjära visningar på cirka 8 mm och 12 mm vid den andra gängpositionen. Figur 4 visar en linjär visning på ungefär 8 mm vid den andra gängpositionen. Inga defekta magnetiska märken hittades på bultarna 2 # och 3 #, vilket kan bero på att defektens ringa storlek inte bildar tillräckligt läckande magnetfält för att adsorbera den magnetiska pulverackumuleringen.
3. Virvelströmstestning
Principen för virvelströmstestning är att en spole med växelström som passerar genom den närmar sig en ledare, och det växelmagnetiska fältet som genereras av växelströmmen inducerar virvelström i arbetsstycket. Arbetsstyckets egenskaper och närvaron eller frånvaron av defekter kan påverka virvelströmmarnas fas och storlek, vilket i sin tur påverkar magnetfältet och orsakar förändringar i spolens spänning och impedans. Genom att mäta förändringarna i spolens spänning eller impedans kan närvaron eller frånvaron av defekter i arbetsstycket analyseras. Detekteringsfunktionen är att detektionsspolen inte behöver komma i kontakt med arbetsstycket eller kopplas till mediet, och detekteringshastigheten är snabb.
3.1 Testmetod
Använd en flerfrekvent virvelströmsfeldetektor för att utföra virvelströmstestning påbulttrådområde.
3.2 Testresultat
(1) Virvelströmstestparametrar
Magnetiseringsutrustning: TEDDY+A virvelströmsfeldetektor (se figur 5).
Sond: Specialiserad skruvgängasdetektor av placeringstyp (se figur 6).
Excitationsfrekvens: 100 kHz~500 kHz.
Känslighetsjustering: Samma materialbulttestblock har en konstgjord spricka med ett djup på 0,3 mm i den gängade delen.
(2) Virvelströmstestresultat
Virvelströmstestningen av de gängade delarna av bultar numrerade 1 #, 3 # och 4 visar resultaten som visas i figurerna 7 till 9. Den vänstra sidan av figuren visar en konstgjord spricka med ett djup på 0. 3 Imm, medan höger sida visar en defekt i testbulten.
4. Testslutsats
Penetrerande magnetiska partiklar och virvelströmstester utfördes på de gängade delarna av fyra bultar som genomgick utmattningstestning. Resultaten visade att defekter upptäcktes i bultar 1 #, 3 # och 4 #. Bland dem visade alla tre detekteringsmetoderna för bultar 1 # och 4 # att bult 3 # endast uppvisade defektsignaler under virvelströmstestning.
(1) Penetrationstestning: detektering av punkt- och linjedefekter (se figur 1), som egentligen borde vara linjedefekter (som verifierats i figur 3), men att misslyckas med att visa den fullständiga defektmorfologin resulterar i låg detektionskänslighet; Dessutom finns det många penetrationstestningsprocesser, och testtiden för en bult är nästan 30 minuter. Det är också mycket svårt att avlägsna överskottspenetreringsvätska vid gängans rot. Ofullständig borttagning kan lätt orsaka överdriven bakgrund och minska känsligheten.
(2) Magnetisk partikeltestning: Defekter kan tydligt ses i de gängade delarna avbultar1 # och 4 #, men inga magnetiska spår visas i bultar 2 # och 3 #. Detta kan bero på den lilla storleken på defekterna, som inte bildade tillräckligt läckande magnetfält för att adsorbera ansamlingen av magnetiska partiklar. Dessutom bör restmagnetismmetoden användas för den gängade delen av bulten. Metoden för restmagnetism kräver att bultens koercitivkraft är 1 kA/m och att den kvarvarande magnetiska fältstyrkan är över 0.8 T, så vissa bultar kan inte testas med denna metod.
(3) Virvelströmstestning: Den kan upptäcka defekter som inte kan detekteras med de två ovanstående metoderna med hög detektionskänslighet och inget kopplingsmedium krävs. Den kan slutföra upptäckten på 30 sekunder med hög effektivitet och snabb hastighet. Virvelströmstestning använder elektriska signaler för att karakterisera defekter, så de visade resultaten kan digitaliseras, lagras, reproduceras och data kan enkelt automatiseras för testning.
Sammanfattningsvis har virvelströmstestning vid skruvgänga lägen relativt hög känslighet och snabb detekteringshastighet, och kan prioriteras som en metod för att upptäcka ytdefekter vid skruvgänga lägen.