Μπουλόνια στερέωσης, ως συνδετικά στοιχεία, έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Για παράδειγμα, τα μπουλόνια είναι μια σημαντική μέθοδος σύνδεσης στη βιομηχανία σιδηροδρομικών μεταφορών, που χρησιμοποιούνται κυρίως για τη σύνδεση σημαντικών εξαρτημάτων όπως σφιγκτήρες δίσκου φρένων και κιβώτια ταχυτήτων. Φυσικά, η θερμική επεξεργασία και η επεξεργασία του σπειρώματος των μπουλονιών κατά τη διαδικασία κατασκευής μπορεί να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα ποιότητας, όπως ρωγμές θερμικής επεξεργασίας, ακανόνιστα σημάδια μαχαιριού, ελαττώματα σχήματος κ.λπ. ελαττώματα, η Xiaorui θα σας πει στο παρακάτω κείμενο ποια τεχνική δοκιμής είναι καλύτερη.
Μπουλόνια στερέωσης
Ακολουθεί σύγκριση της διαδικασίας και της ευαισθησίας ανίχνευσης μέσω δοκιμής διείσδυσης, δοκιμής μαγνητικών σωματιδίων και δοκιμής δινορευμάτων του σπειρώματος του μπουλονιού μετά τη δοκιμή κόπωσης, προκειμένου να ληφθεί μια πιο κατάλληλη μέθοδος ανίχνευσης για το σπείρωμα μπουλονιού.
1. Δοκιμή διείσδυσης
Η δοκιμή διείσδυσης είναι μια μη καταστροφική τεχνική δοκιμής που βασίζεται στην αρχή της τριχοειδούς δράσης για την επιθεώρηση ελαττωμάτων ανοίγματος επιφάνειας σε μη πορώδη υλικά. Η αρχή λειτουργίας είναι η εφαρμογή μιας χρωστικής που περιέχει διεισδυτικό διάλυμα στην επιφάνεια του προς επιθεώρηση δείγματος και υπό τριχοειδή δράση, διεισδύει στα ελαττώματα του ανοίγματος της επιφάνειας. Στη συνέχεια, η περίσσεια του διεισδυτικού διαλύματος στην επιφάνεια αφαιρείται και ξηραίνεται και εφαρμόζεται ένας εμπλουτιστής. Το διεισδυτικό διάλυμα που διεισδύει στα ελαττώματα θα διεισδύσει ξανά στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας υπό τριχοειδή δράση, σχηματίζοντας μια μεγεθυμένη οθόνη. Με βάση την ένδειξη ελαττώματος, πραγματοποιείται η ποιοτική αξιολόγηση των ελαττωμάτων ανοίγματος της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας. Ακολουθεί μια σύντομη περιγραφή της διαδικασίας δοκιμής.
(1) Υλικά δοκιμής: Επιλέξτε τέσσερα ελαττωματικά μπουλόνια 18CrNi4WA που έχουν υποβληθεί σε δοκιμή κόπωσης και έχουν αρίθμηση 1 #, 2 #, 3 # και 4 #, αντίστοιχα.
(2) Σύστημα ανίχνευσης διείσδυσης: μέθοδος διείσδυσης βαφής τύπου αφαίρεσης διαλύτη - παράγοντας απεικόνισης εναιωρήματος διαλύτη.
(3) Η διαδικασία δοκιμής διείσδυσης περιλαμβάνει προκαθαρισμό, εφαρμογή διεισδυτικού, αφαίρεση διεισδυτικού και απεικόνιση.
Προ καθαρισμός: Χρησιμοποιήστε καθαριστικό για να αφαιρέσετε καλά τους λεκέδες λαδιού από τα σπειρώματα των 4 μπουλονιών δοκιμής. Μετά τον καθαρισμό, στεγνώστε τα καλά για να προετοιμαστείτε για την επόμενη διαδικασία. Λόγω της πολύ μικρής απόστασης μεταξύ των σπειρωμάτων των μπουλονιών που χρησιμοποιήθηκαν στο πείραμα, το καθαριστικό αποτέλεσμα του καθαριστικού μπορεί να μην είναι πολύ καλό. Επομένως, ο χρόνος καθαρισμού μπορεί να παραταθεί κατάλληλα για να διασφαλιστεί ότι οι λεκέδες λαδιού και άλλοι ρύποι στο νήμα ή τα ελαττώματα ανοίγματος καθαρίζονται επιμελώς για να διασφαλιστεί η αποτελεσματικότητα της δοκιμής διείσδυσης.
Εφαρμόστε διεισδυτικό: Ψεκάστε το διεισδυτικό ομοιόμορφα στην περιοχή με το σπείρωμα και η περιοχή με το σπείρωμα πρέπει να βρέχεται εντελώς από το διεισδυτικό. Ο χρόνος διείσδυσης πρέπει να είναι τουλάχιστον 20 λεπτά για να διασφαλιστεί καλό αποτέλεσμα διείσδυσης για μικρές ρωγμές κόπωσης. Ολόκληρη η διαδικασία διήθησης θα πρέπει να διασφαλίζει ότι το διεισδυτικό παραμένει υγρό στην ελεγχόμενη επιφάνεια.
Αφαίρεση διεισδυτικού: Η αφαίρεση του διεισδυτικού είναι ένα βασικό βήμα στη δοκιμή διείσδυσης και ο ανεπαρκής καθαρισμός μπορεί να προκαλέσει υπερβολική κάλυψη του φόντου των σχετικών οθονών. Ο υπερβολικός καθαρισμός μπορεί επίσης να αφαιρέσει όλο το διεισδυτικό μέσο που έχει διεισδύσει στο ελάττωμα, οδηγώντας στην αποτυχία της δοκιμής διείσδυσης. Όσον αφορά τη διαδικασία αφαίρεσης του διεισδυτικού από τα σπειρώματα των μπουλονιών, χρησιμοποιήστε πρώτα ένα καθαρό πανί χωρίς χνούδι για να αφαιρέσετε την περίσσεια διεισδυτικού και, στη συνέχεια, διπλώστε μια γωνία με συγκεκριμένο πάχος χρησιμοποιώντας χαρτί χωρίς άξονα και τοποθετήστε το στην περιοχή με το σπείρωμα για να σκουπίσετε. Η περιοχή με το σπείρωμα πρέπει να έχει ανοιχτό ροζ χρώμα βάσης.
Απεικόνιση: Το μπουλόνι δοκιμής χρησιμοποιεί έναν παράγοντα απεικόνισης με βάση το δοχείο ψεκασμού υγρό με διαλύτη. Πριν από την εφαρμογή του παράγοντα απεικόνισης, το δοχείο ψεκασμού πρέπει να ανακινηθεί για 3-5 λεπτά για να κατανεμηθεί ομοιόμορφα η σκόνη που έχει κατακαθίσει στον πυθμένα του δοχείου στο διαλύτη. Ο εφαρμοζόμενος παράγοντας απεικόνισης πρέπει να σχηματίζει ένα ομοιόμορφο λεπτό φιλμ στην περιοχή του σπειρώματος και ο χρόνος απεικόνισης είναι γενικά 5-10 λεπτά.
(4) Αποτελέσματα δοκιμής: Μόνο 1 # και 4 # από το 4 τεστμπουλόνια παρουσίασε ελαττώματα (βλ. Εικόνα 1 και Εικόνα 2). Τα επιφανειακά ελαττώματα που φαίνονται στο σχήμα 1 είναι σημειακά και γραμμικά ελαττώματα στη δεύτερη θέση του σπειρώματος. Με βάση την εμπειρία, το πραγματικό ελάττωμα μπορεί να είναι ένα γραμμικό ελάττωμα όπου τα σημεία και οι γραμμές δεν συνδέονται μεταξύ τους. Μπορεί να οφείλεται στη διείσδυση του διεισδυτικού στο ελάττωμα μεταξύ των σημείων και των γραμμών που ξεπλένονται κατά τον ενδιάμεσο καθαρισμό. Το ελάττωμα που φαίνεται στο Σχήμα 2 είναι ένα γραμμικό ελάττωμα στη δεύτερη θέση του σπειρώματος. Η εμφάνιση της επιφάνειας στη δεξιά πλευρά του γραμμικού ελαττώματος θα πρέπει να είναι ψευδής εμφάνιση που προκαλείται από ανεπαρκή αφαίρεση του διεισδυτικού. Η απουσία ελαττωμάτων στα τμήματα με σπείρωμα των μπουλονιών 2 # και 3 # μπορεί να οφείλεται σε ανεπαρκή αφαίρεση του διεισδυτικού μέσου, με αποτέλεσμα να καλύπτονται υπερβολικά ελαττώματα φόντου.
2. Δοκιμή μαγνητικών σωματιδίων
Η τεχνολογία δοκιμής μαγνητικών σωματιδίων είναι να μαγνητίζει σιδηρομαγνητικά υλικά ή τεμάχια κατεργασίας απευθείας περνώντας ρεύμα ή τοποθετώντας τα σε μαγνητικό πεδίο. Υπό ορισμένες συνθήκες, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο διαρροής στο σημείο του ελαττώματος και μαγνητικά σωματίδια ή μαγνητικές εναιωρήσεις εφαρμόζονται στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας. Το μαγνητικό πεδίο διαρροής στη θέση του ελαττώματος έλκει τα μαγνητικά σωματίδια για να σχηματίσουν ένα μαγνητικό σωμάτιο. Με βάση τη θέση, το σχήμα και το μέγεθος του μαγνητικού σωματιδίου, μπορεί να προσδιοριστεί η φύση και το μέγεθος του ελαττώματος
Για αυτό χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος του υπολειπόμενου μαγνητισμού μπουλόνι δοκιμή δοκιμής μαγνητικών σωματιδίων. Για παράδειγμα, αφενός, όταν χρησιμοποιείται η συνεχής μέθοδος ανίχνευσης ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής και εκχύσεως μαγνητικής ανάρτησης, εάν ο χρόνος ηλεκτροδότησης είναι μεγάλος, θα προσροφηθούν περισσότερα μαγνητικά σωματίδια στα σπειρώματα με μικρή απόσταση, τα οποία μπορούν εύκολα να σχηματίσουν υπερβολικό φόντο ; Αφού χρησιμοποιηθεί η μέθοδος υπολειπόμενης μαγνήτισης για την ανίχνευση της μαγνήτισης του τεμαχίου εργασίας, ρίξτε {{0}} φορές μαγνητική ανάρτηση για να βρέξει πλήρως το τεμάχιο εργασίας. Αυτή τη στιγμή, το τμήμα με σπείρωμα δεν θα παράγει υπερβολικά μαγνητικά σημάδια στο φόντο, καθιστώντας ευκολότερη την παρατήρησή του. Από την άλλη πλευρά, η υπολειπόμενη ένταση μαγνητικής επαγωγής του μπουλονιού σε αυτή τη δοκιμή είναι μεγαλύτερη από 0,8Τ και η δύναμη καταναγκασμού είναι μεγαλύτερη από 1 kA/m, επομένως η υπολειπόμενη μαγνητική μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ανίχνευση.
2.1 Διαδικασία δοκιμής:
(1) Μέθοδος δοκιμής: Δοκιμή υγρού φθορισμού μαγνητικών σωματιδίων υπολειπόμενου μαγνητισμού.
(2) Εξοπλισμός δοκιμής: CJW-1000 ανιχνευτής μαγνητικού ελαττώματος σωματιδίων μπουλονιού.
(3) Δείγματα δοκιμής: 4 δείγματα μπουλονιών που έχουν υποβληθεί σε δοκιμή κόπωσης.
(4) Υπεριώδης ακτινοβολία: 2600 μ W/cm2.
(5) Συγκέντρωση μαγνητικού εναιωρήματος φθορισμού: 0.1 mL/100 mL.
(6) Πραγματοποιήστε επαλήθευση ευαισθησίας.
2.2 Διαδικασία δοκιμής μαγνητικών σωματιδίων
(1) Καθαρίστε τους λεκέδες λαδιού και τις ακαθαρσίες από το τμήμα με σπείρωμα του μπουλονιού.
(2) Ενεργοποιήστε τον ανιχνευτή ελαττωμάτων και ανακατέψτε καλά τη μαγνητική ανάρτηση για 10 λεπτά. Εγχύστε 100 mL μαγνητικού εναιωρήματος στο σωλήνα κατακρήμνισης συγκέντρωσης και αφήστε το να σταθεί για 40 λεπτά. Στη συνέχεια διαβάστε τον όγκο της μαγνητικής σκόνης στο σωλήνα καθίζησης.
(3) Τοποθετήστε το μετρητή φωτισμού υπεριώδους ακτινοβολίας στο τμήμα με σπείρωμα για να επαληθεύσετε την ένταση του υπεριώδους φωτός.
(4) Σφίξτε το μπουλόνι, απενεργοποιήστε την αξονική μαγνήτιση και ενεργοποιήστε τη διαμήκη μαγνήτιση, με χρόνο ενεργοποίησης 0,25~1 s.
(5) Σταματήστε να μαγνητίζετε και αφαιρέστε το μπουλόνι. Εφαρμόστε μαγνητική ανάρτηση στο σπείρωμα του τμήματος τουμπουλόνιρίχνοντάς το 2-3 φορές για να εξασφαλίσετε επαρκή διαβροχή του τμήματος με σπείρωμα.
(6) Αφήστε το μπουλόνι να σταθεί οριζόντια για 10 δευτερόλεπτα (επιτρέποντας την υπολειπόμενη μαγνητική ανάρτηση στην περιοχή με το σπείρωμα να ρέει μακριά) και παρατηρήστε την ένδειξη μαγνητικού ίχνους κάτω από υπεριώδες φως.
(7) Μετρήστε τον απομαγνητισμό του μεγέθους μαγνητικού ίχνους.
2.3 Αποτελέσματα δοκιμών
Μόνο το 1 # και το 4 # από τα 4 δοκιμαστικά μπουλόνια παρουσιάζουν ελαττώματα, όπως φαίνεται στα Σχήματα 3 και 4. Το Σχήμα 3 δείχνει γραμμικές ενδείξεις περίπου 8 mm και 12 mm στη θέση του δεύτερου σπειρώματος. Το σχήμα 4 δείχνει μια γραμμική απεικόνιση περίπου 8 mm στη δεύτερη θέση σπειρώματος. Δεν βρέθηκαν μαγνητικά σημάδια ελαττώματος στα μπουλόνια 2 # και 3 #, τα οποία μπορεί να οφείλονται στο μικρό μέγεθος του ελαττώματος που δεν σχηματίζει αρκετό μαγνητικό πεδίο διαρροής για να απορροφήσει τη συσσώρευση μαγνητικής σκόνης.
3. Δοκιμή δινορρευμάτων
Η αρχή της δοκιμής δινορευμάτων είναι ότι ένα πηνίο με εναλλασσόμενο ρεύμα που διέρχεται από αυτό προσεγγίζει έναν αγωγό και το εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από το εναλλασσόμενο ρεύμα προκαλεί δινορεύμα στο τεμάχιο εργασίας. Οι ιδιότητες του τεμαχίου εργασίας και η παρουσία ή η απουσία ελαττωμάτων μπορεί να επηρεάσουν τη φάση και το μέγεθος των δινορευμάτων, τα οποία με τη σειρά τους επηρεάζουν το μαγνητικό πεδίο και προκαλούν αλλαγές στην τάση και την αντίσταση του πηνίου. Με τη μέτρηση των αλλαγών στην τάση ή την αντίσταση του πηνίου, μπορεί να αναλυθεί η παρουσία ή η απουσία ελαττωμάτων στο τεμάχιο εργασίας. Το χαρακτηριστικό ανίχνευσης είναι ότι το πηνίο ανίχνευσης δεν χρειάζεται να έρθει σε επαφή με το τεμάχιο εργασίας ή το ζεύγος με το μέσο και η ταχύτητα ανίχνευσης είναι γρήγορη.
3.1 Μέθοδος δοκιμής
Χρησιμοποιήστε έναν ανιχνευτή ελαττωμάτων δινορευμάτων πολλαπλών συχνοτήτων για να εκτελέσετε δοκιμή δινορρευμάτων στομπουλόνιπεριοχή νήματος.
3.2 Αποτελέσματα δοκιμών
(1) Παράμετροι δοκιμής δινορρευμάτων
Εξοπλισμός μαγνήτισης: TEDDY+A ανιχνευτής ελαττωμάτων δινορευμάτων (βλ. Εικόνα 5).
Αισθητήρας: Ειδικός ανιχνευτής ανίχνευσης σπειρώματος μπουλονιού τύπου τοποθέτησης (βλ. Εικόνα 6).
Συχνότητα διέγερσης: 100 kHz~500 kHz.
Ρύθμιση ευαισθησίας: Το μπλοκ δοκιμής μπουλονιού του ίδιου υλικού έχει τεχνητή ρωγμή με βάθος 0,3 mm στο τμήμα με σπείρωμα.
(2) Αποτελέσματα δοκιμής δινορρευμάτων
Η δοκιμή δινορευμάτων των τμημάτων με σπείρωμα των μπουλονιών με αριθμό 1 #, 3 # και 4 δείχνει τα αποτελέσματα όπως φαίνεται στα σχήματα 7 έως 9. Η αριστερή πλευρά του σχήματος δείχνει μια τεχνητή ρωγμή με βάθος 0. 3 Imm, ενώ η δεξιά πλευρά δείχνει ελάττωμα στο δοκιμαστικό μπουλόνι.
4. Συμπεράσματα δοκιμής
Πραγματοποιήθηκαν δοκιμές διεισδυτικών μαγνητικών σωματιδίων και δινορευμάτων στα σπειρώματα τεσσάρων μπουλονιών που υποβλήθηκαν σε δοκιμή κόπωσης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ανιχνεύθηκαν ελαττώματα στα μπουλόνια 1 #, 3 # και 4 #. Μεταξύ αυτών, και οι τρεις μέθοδοι ανίχνευσης για τα μπουλόνια 1 # και 4 # έδειξαν ότι το μπουλόνι 3 # παρουσίαζε μόνο σήματα ελαττώματος υπό τη δοκιμή δινορρευμάτων.
(1) Δοκιμή διείσδυσης: ανίχνευση ελαττωμάτων σημείου και γραμμής (βλ. Εικόνα 1), τα οποία στην πραγματικότητα θα πρέπει να είναι ελαττώματα γραμμής (όπως επαληθεύεται στο σχήμα 3), αλλά η αποτυχία εμφάνισης της πλήρους μορφολογίας του ελαττώματος έχει ως αποτέλεσμα χαμηλή ευαισθησία ανίχνευσης. Επιπλέον, υπάρχουν πολλές διαδικασίες δοκιμής διείσδυσης και ο χρόνος δοκιμής για ένα μπουλόνι είναι σχεδόν 30 λεπτά. Είναι επίσης πολύ δύσκολο να αφαιρέσετε το υπερβολικό υγρό διείσδυσης στη ρίζα του νήματος. Η ατελής αφαίρεση μπορεί εύκολα να προκαλέσει υπερβολικό φόντο και να μειώσει την ευαισθησία.
(2) Δοκιμή μαγνητικών σωματιδίων: Τα ελαττώματα μπορούν να φανούν ξεκάθαρα στα σπειρώματα τουμπουλόνια1 # και 4 #, αλλά δεν εμφανίζονται μαγνητικά ίχνη στα μπουλόνια 2 # και 3 #. Αυτό μπορεί να οφείλεται στο μικρό μέγεθος των ελαττωμάτων, τα οποία δεν σχημάτισαν επαρκές μαγνητικό πεδίο διαρροής για να προσροφήσει τη συσσώρευση μαγνητικών σωματιδίων. Επιπλέον, η μέθοδος του υπολειπόμενου μαγνητισμού θα πρέπει να χρησιμοποιείται για το τμήμα με σπείρωμα του μπουλονιού. Η μέθοδος του υπολειπόμενου μαγνητισμού απαιτεί η καταναγκαστική δύναμη του μπουλονιού να είναι 1 kA/m και η ισχύς του υπολειπόμενου μαγνητικού πεδίου να είναι πάνω από 0.8 T, επομένως ορισμένα μπουλόνια δεν μπορούν να δοκιμαστούν χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέθοδο.
(3) Δοκιμή δινορρευμάτων: Μπορεί να ανιχνεύσει ελαττώματα που δεν μπορούν να ανιχνευθούν με τις δύο παραπάνω μεθόδους με υψηλή ευαισθησία ανίχνευσης και δεν απαιτείται μέσο σύζευξης. Μπορεί να ολοκληρώσει την ανίχνευση σε 30 δευτερόλεπτα με υψηλή απόδοση και γρήγορη ταχύτητα. Η δοκιμή δινορευμάτων χρησιμοποιεί ηλεκτρικά σήματα για να χαρακτηρίσει ελαττώματα, έτσι ώστε τα εμφανιζόμενα αποτελέσματα να μπορούν να ψηφιοποιηθούν, να αποθηκευτούν, να αναπαραχθούν και τα δεδομένα να αυτοματοποιηθούν εύκολα για δοκιμή.
Συνοπτικά, η δοκιμή δινορευμάτων σε θέσεις σπειρώματος μπουλονιών έχει σχετικά υψηλή ευαισθησία και γρήγορη ταχύτητα ανίχνευσης και μπορεί να δοθεί προτεραιότητα ως μέθοδος ανίχνευσης επιφανειακών ελαττωμάτων σε θέσεις σπειρώματος μπουλονιών.
