Има ли дефект в резбата на крепежния болт? Коя техника за тестване е по-добра?
Aug 06, 2024
Крепежни болтове, като свързващи компоненти, имат широк спектър от приложения. Например болтовете са важен метод за свързване в индустрията за железопътен транспорт, използвани главно за свързване на важни компоненти като скоби на спирачни дискове и скоростни кутии. Разбира се, топлинната обработка и обработката на резбата на болтовете по време на производствения процес може да причини сериозни проблеми с качеството, като пукнатини при термична обработка, неправилни следи от нож, дефекти във формата и т.н. За да може всеки бързо и точно да установи дали болтовете на крепежните елементи имат дефекти, Xiaorui ще ви каже в следващия текст коя техника за тестване е по-добра.
Следва сравнение на процеса и чувствителността на откриване чрез изпитване за проникване, изпитване с магнитни частици и изпитване с вихрови токове на резбата на болта след изпитване на умора, за да се получи по-подходящ метод за откриване на резбата на болта.
1. Тестване за проникване
Изпитването на проникване е техника за безразрушително изпитване, базирана на принципа на капилярното действие за проверка на дефекти на отваряне на повърхността в непорести материали. Принципът на работа е да се нанесе разтвор на пенетрант, съдържащ багрило, върху повърхността на образеца, който ще се инспектира, и под капилярно действие той прониква в дефектите на отваряне на повърхността. След това излишният пенетрантен разтвор върху повърхността се отстранява и изсушава и се нанася проявител. Разтворът на пенетранта, който прониква в дефектите, ще се инфилтрира отново в повърхността на детайла под капилярно действие, образувайки разширен дисплей. Въз основа на дисплея на дефекта се извършва оценка на качеството на дефектите на отваряне на повърхността на детайла. Следва кратко описание на процеса на тестване.
(1) Материали за тестване: Изберете четири дефектни болта 18CrNi4WA, които са преминали тестове за умора и са номерирани съответно с 1 #, 2 #, 3 # и 4 #.
(2) Система за откриване на проникване: метод за проникване на багрило тип отстраняване на разтворител - агент за изобразяване на суспензия на разтворител.
(3) Процесът на изпитване за проникване включва предварително почистване, нанасяне на пенетрант, отстраняване на пенетрант и изобразяване.
Предварително почистване: Използвайте почистващ препарат, за да отстраните старателно маслените петна от резбовите части на 4-те тестови болта. След почистване ги подсушете старателно, за да се подготвите за следващия процес. Поради много малкото разстояние между резбите на болтовете, използвани в експеримента, почистващият ефект на почистващия препарат може да не е много добър. Следователно времето за почистване може да бъде подходящо удължено, за да се гарантира, че маслените петна и други замърсители по резбата или дефектите на отваряне са напълно почистени, за да се гарантира ефективността на теста за проникване.
Нанесете пенетрант: Напръскайте пенетранта равномерно върху зоната с резба и зоната с резба трябва да бъде напълно намокрена от пенетранта. Времето за инфилтрация трябва да бъде поне 20 минути, за да се осигури добър ефект на инфилтрация за малки пукнатини от умора. Целият процес на инфилтрация трябва да гарантира, че пенетрантът остава влажен върху тестваната повърхност.
Премахване на пенетрант: Премахването на пенетрант е ключова стъпка в теста за проникване и недостатъчното почистване може да причини прекомерно маскиране на фона на свързани дисплеи; Прекомерното почистване може също така да отстрани целия пенетрант, който е проникнал в дефекта, което води до неуспех на теста за проникване. Що се отнася до процеса на отстраняване на пенетранта от резбата на болта, първо използвайте чиста кърпа без власинки, за да отстраните излишния пенетрант, след което сгънете ъгъл с определена дебелина с помощта на безвалкова хартия и го поставете в зоната с резба, за да избършете. Областта с резба трябва да има светло розов основен цвят.
Изобразяване: Тестовият болт използва изобразяващ агент на базата на спрей, намокрен с разтворител. Преди да приложите агента за изображения, спрейът трябва да се разклати за 3-5 минути, за да се разпредели равномерно прахът, който се е утаил на дъното на флакона в разтворителя. Приложеният образен агент трябва да образува равномерен тънък филм върху резбованата област и времето за изображения обикновено е 5-10 минути.
(4) Резултати от теста: Само 1 # и 4 # от 4 тестаболтовепоказаха дефекти (вижте Фигура 1 и Фигура 2). Повърхностните дефекти, показани на Фигура 1, са точковидни и линейни дефекти във втората позиция на резбата. Въз основа на опита действителният дефект може да е линеен дефект, при който точките и линиите не са свързани заедно. Може да се дължи на проникване на пенетрант в дефекта между точките и линиите, които се отмиват по време на междинното почистване. Дефектът, показан на фигура 2, е линеен дефект във втората позиция на резбата; Повърхностният дисплей от дясната страна на линейния дефект трябва да е фалшив дисплей, причинен от недостатъчно отстраняване на пенетранта. Липсата на дефекти в резбовите части на болтове 2 # и 3 # може да се дължи на недостатъчно отстраняване на пенетранта, което води до маскиране на прекомерни фонови дефекти.
2. Изпитване с магнитни частици
Технологията за тестване с магнитни частици е да магнетизира феромагнитни материали или детайли директно чрез пропускане на ток или поставянето им в магнитно поле. При определени условия на мястото на дефекта се генерира изтичащо магнитно поле и върху повърхността на детайла се прилагат магнитни частици или магнитни суспензии. Магнитното поле на изтичане в мястото на дефекта привлича магнитните частици, за да образуват натрупване на магнитни частици. Въз основа на местоположението, формата и размера на натрупването на магнитни частици може да се определи естеството и размерът на дефекта
За това е използван методът на остатъчния магнетизъмболттест за тестване на магнитни частици. Например, от една страна, когато се използва непрекъснат метод за откриване на електромагнитна индукция и изливане на магнитна суспензия, ако времето за електрификация е дълго, ще има повече магнитни частици, адсорбирани върху резбовите части с малко разстояние, което лесно може да образува прекомерен фон ; След като методът на остатъчното намагнитване се използва за откриване на намагнитването на детайла, налейте {{0}} пъти магнитна суспензия, за да намокрите детайла напълно. По това време частта с резба няма да произвежда прекомерни фонови магнитни следи, което улеснява наблюдението. От друга страна, интензитетът на остатъчната магнитна индукция на болта в този тест е по-голям от 0,8T, а коерцитивната сила е по-голяма от 1 kA/m, така че методът на остатъчната магнитна индукция може да се използва за откриване.
2.1 Процес на тестване:
(1) Метод на изпитване: Изпитване с мокри флуоресцентни магнитни частици за остатъчен магнетизъм.
(2) Оборудване за изпитване: CJW-1000 болтов детектор за магнитни частици.
(3) Тестови проби: 4 проби от болтове, които са преминали изпитване за умора.
(4) Ултравиолетово излъчване: 2600 μ W/cm2.
(5) Концентрация на флуоресцентна магнитна суспензия: 0.1 mL/100 mL.
(6) Извършете проверка на чувствителността.
2.2 Процес на тестване на магнитни частици
(1) Почистете маслените петна и замърсяванията от резбовата част на болта.
(2) Включете дефектоскопа и разбъркайте внимателно магнитната суспензия в продължение на 10 минути. Инжектирайте 100 mL магнитна суспензия в епруветката за утаяване с концентрация и я оставете да престои 40 минути. След това отчетете обема на магнитния прах в утаителната тръба.
(3) Поставете измервателния уред за ултравиолетова радиация на осветеността върху частта с резба, за да проверите интензитета на ултравиолетовата светлина.
(4) Затегнете болта, изключете аксиалното намагнитване и включете надлъжното намагнитване с време за включване 0.25~1 s.
(5) Спрете магнетизирането и отстранете болта. Приложете магнитно окачване към резбовата част наболткато го излеете 2-3 пъти, за да осигурите достатъчно намокряне на частта с резба.
(6) Оставете болта да стои хоризонтално за 10 секунди (позволявайки на остатъчната магнитна суспензия в зоната с резба да изтече) и наблюдавайте дисплея на магнитната следа под ултравиолетова светлина.
(7) Измерете размагнитването на размера на магнитната следа.
2.3 Резултати от теста
Само 1 # и 4 # от 4-те тестови болта показват дефекти, както е показано на фигури 3 и 4. Фигура 3 показва линейни дисплеи от приблизително 8 mm и 12 mm при втората позиция на резбата. Фигура 4 показва линеен дисплей от приблизително 8 мм при втората позиция на резбата. На болтове 2 # и 3 # не са открити дефектни магнитни следи, което може да се дължи на малкия размер на дефекта, който не образува достатъчно магнитно поле на изтичане, за да адсорбира натрупването на магнитен прах.
3. Изпитване на вихров ток
Принципът на изпитването с вихрови токове е, че намотка с променлив ток, преминаващ през нея, се приближава до проводник и променливото магнитно поле, генерирано от променливия ток, индуцира вихров ток в детайла. Свойствата на детайла и наличието или отсъствието на дефекти могат да повлияят на фазата и големината на вихровите токове, които от своя страна влияят на магнитното поле и причиняват промени в напрежението и импеданса на намотката. Чрез измерване на промените в напрежението или импеданса на бобината може да се анализира наличието или отсъствието на дефекти в детайла. Характеристиката на откриване е, че не е необходимо намотката за откриване да контактува с детайла или да се свързва със средата, а скоростта на откриване е висока.
3.1 Метод на изпитване
Използвайте многочестотен детектор за вихрови токове, за да извършите изпитване с вихрови токове наболтплощ на резбата.
3.2 Резултати от теста
(1) Параметри за изпитване на вихрови токове
Магнетизиращо оборудване: TEDDY+A вихровотоков дефектоскоп (виж Фигура 5).
Сонда: Специализирана сонда за откриване на резба на болт за поставяне (вижте Фигура 6).
Честота на възбуждане: 100 kHz~500 kHz.
Регулиране на чувствителността: Блокът за изпитване на болт от същия материал има изкуствена пукнатина с дълбочина 0,3 mm в частта с резба.
(2) Резултати от изпитване на вихров ток
Изпитването с вихрови токове на резбовите части на болтове с номера 1 #, 3 # и 4 показва резултатите, както е показано на фигури 7 до 9. Лявата страна на фигурата показва изкуствена пукнатина с дълбочина 0. 3 Imm, докато дясната страна показва дефект в тестовия болт.
4. Заключение от теста
Тестове с проникващи магнитни частици и вихрови токове бяха проведени върху резбовите части на четири болта, които бяха подложени на изпитване за умора. Резултатите показват, че са открити дефекти в болтове 1 #, 3 # и 4 #. Сред тях и трите метода за откриване за болтове 1 # и 4 # показват, че болт 3 # проявява само сигнали за дефект при изпитване с вихрови токове.
(1) Тестване за проникване: откриване на точкови и линейни дефекти (вижте Фигура 1), които всъщност трябва да са линейни дефекти (както е проверено на Фигура 3), но липсата на показване на пълната морфология на дефекта води до ниска чувствителност на откриване; Освен това има много процеси за тестване на проникване и времето за тестване на един болт е близо 30 минути. Също така е много трудно да се отстрани излишната проникваща течност в основата на резбата. Непълното премахване може лесно да причини прекомерен фон и да намали чувствителността.
(2) Изпитване с магнитни частици: Дефектите могат да се видят ясно в резбовите части наболтове1 # и 4 #, но не се показват магнитни следи в болтове 2 # и 3 #. Това може да се дължи на малкия размер на дефектите, които не образуват достатъчно магнитно поле на изтичане, за да адсорбират натрупването на магнитни частици. Освен това трябва да се използва методът на остатъчния магнетизъм за резбовата част на болта. Методът на остатъчния магнетизъм изисква коерцитивната сила на болта да бъде 1 kA/m и силата на остатъчното магнитно поле да бъде над 0.8 T, така че някои болтове не могат да бъдат тествани с този метод.
(3) Тестване на вихрови токове: Може да открие дефекти, които не могат да бъдат открити чрез горните два метода с висока чувствителност на откриване и не е необходима свързваща среда. Той може да завърши откриването за 30 секунди с висока ефективност и бърза скорост. Тестването с вихрови токове използва електрически сигнали за характеризиране на дефекти, така че показаните резултати могат да бъдат дигитализирани, съхранени, възпроизведени и данните могат лесно да бъдат автоматизирани за тестване.
В обобщение, изпитването с вихрови токове на местата на резбата на болта има относително висока чувствителност и бърза скорост на откриване и може да бъде приоритизирано като метод за откриване на повърхностни дефекти на местата на резбата на болта.