Крепежные болты, как соединительные компоненты, имеют широкий спектр применения. Например, болты являются важным методом соединения в железнодорожной транзитной отрасли, в основном используются для соединения важных компонентов, таких как зажимы тормозных дисков и коробки передач. Конечно, термическая обработка и обработка резьбы болтов в процессе производства могут вызвать серьезные проблемы с качеством, такие как трещины от термической обработки, неровные следы ножа, дефекты формы и т. д. Чтобы каждый мог быстро и точно определить, имеют ли крепежные болты дефекты, Xiaorui расскажет вам в следующем тексте, какой метод тестирования лучше.
Крепежные болты
Ниже приведено сравнение процесса и чувствительности обнаружения с помощью испытаний на проникновение, магнитопорошковой дефектоскопии и вихретокового контроля резьбы болта после испытания на усталость с целью получения более подходящего метода обнаружения для резьбы болта.
1. Тестирование на проникновение
Испытание на проникновение — это метод неразрушающего контроля, основанный на принципе капиллярного действия для проверки дефектов поверхности в непористых материалах. Принцип работы заключается в нанесении красителя, содержащего пенетрантный раствор, на поверхность проверяемого образца, и под действием капиллярного действия он проникает в дефекты поверхности. Затем избыток пенетрантного раствора на поверхности удаляется и высушивается, и наносится проявитель. Пенетрантный раствор, проникший в дефекты, повторно проникает в поверхность заготовки под действием капиллярного действия, образуя увеличенное изображение. На основе отображения дефекта проводится оценка качества дефектов поверхности заготовки. Ниже приводится краткое описание процесса испытания.
(1) Испытательные материалы: выберите четыре дефектных болта 18CrNi4WA, которые прошли испытания на усталость и пронумерованы 1 #, 2 #, 3 # и 4 # соответственно.
(2) Система обнаружения проникновения: метод проникновения красителя с удалением растворителя - визуализирующий агент в виде суспензии растворителя.
(3) Процесс испытания на проникновение включает в себя предварительную очистку, нанесение проникающего вещества, удаление проникающего вещества и получение изображения.
Предварительная очистка: Используйте чистящее средство для тщательного удаления масляных пятен с резьбовых частей 4 испытательных болтов. После очистки тщательно высушите их, чтобы подготовить к следующему процессу. Из-за очень малого расстояния между резьбой болтов, используемых в эксперименте, очищающий эффект чистящего средства может быть не очень хорошим. Поэтому время очистки может быть соответствующим образом увеличено, чтобы гарантировать, что масляные пятна и другие загрязняющие вещества на резьбе или дефектах отверстий будут тщательно очищены, чтобы обеспечить эффективность испытания на проникновение.
Нанесите пенетрант: равномерно распылите пенетрант на резьбовую область, и резьбовая область должна быть полностью смочена пенетрантом. Время инфильтрации должно быть не менее 20 минут, чтобы обеспечить хороший эффект инфильтрации для небольших усталостных трещин. Весь процесс инфильтрации должен гарантировать, что пенетрант останется влажным на тестируемой поверхности.
Удаление пенетранта: Удаление пенетранта является ключевым шагом в тестировании на проникновение, и недостаточная очистка может привести к чрезмерной маскировке фона связанных дисплеев; Чрезмерная очистка может также удалить весь пенетрант, который проник в дефект, что приведет к неудаче тестирования на проникновение. Что касается процесса удаления пенетранта с резьбы болтов, сначала используйте чистую и безворсовую ткань, чтобы удалить излишки пенетранта, а затем сложите уголок определенной толщины с помощью безворсовой бумаги и вставьте его в резьбовую область для протирания. Резьбовая область должна иметь светло-розовый базовый цвет.
Визуализация: Тестовый болт использует распылительный баллончик с влажным растворителем для визуализации. Перед нанесением визуализирующего агента баллончик необходимо встряхивать в течение 3-5 минут, чтобы равномерно распределить порошок, осевший на дно баллончика в растворителе. Нанесенный визуализирующий агент должен образовывать равномерную тонкую пленку на резьбовой области, а время визуализации обычно составляет 5-10 минут.
(4) Результаты теста: Только 1 # и 4 # из 4 тестовболты показали дефекты (см. Рисунок 1 и Рисунок 2). Поверхностные дефекты, показанные на рисунке 1, представляют собой точечные и линейные дефекты во втором положении резьбы. На основе опыта фактический дефект может быть линейным дефектом, где точки и линии не соединены вместе. Это может быть связано с проникновением пенетранта в дефект между точками и линиями, смываемыми во время промежуточной очистки. Дефект, показанный на рисунке 2, представляет собой линейный дефект во втором положении резьбы; Отображение поверхности с правой стороны линейного дефекта должно быть ложным отображением, вызванным недостаточным удалением пенетранта. Отсутствие дефектов в резьбовых частях болтов 2 # и 3 # может быть связано с недостаточным удалением пенетранта, в результате чего избыточные фоновые дефекты маскируются.
2. Магнитопорошковый контроль
Технология магнитопорошкового контроля заключается в намагничивании ферромагнитных материалов или заготовок непосредственно путем пропускания тока или помещения их в магнитное поле. При определенных условиях в месте дефекта создается магнитное поле утечки, а на поверхность заготовки наносятся магнитные частицы или магнитные суспензии. Магнитное поле утечки в месте дефекта притягивает магнитные частицы, образуя скопление магнитных частиц. На основе местоположения, формы и размера скопления магнитных частиц можно определить характер и размер дефекта.
Для этого был использован метод остаточного магнетизма. болт Тест на магнитопорошковую дефектоскопию. Например, с одной стороны, при использовании непрерывного метода для обнаружения электромагнитной индукции и заливки магнитной суспензии, если время электризации велико, на резьбовых деталях с малым интервалом будет адсорбировано больше магнитных частиц, которые могут легко образовывать избыточный фон; После использования метода остаточного намагничивания для обнаружения намагничивания заготовки, залейте {{0}} раз магнитной суспензией, чтобы полностью смочить заготовку. В это время резьбовая часть не будет создавать чрезмерных фоновых магнитных следов, что облегчает наблюдение. С другой стороны, остаточная магнитная индукция напряженности болта в этом тесте превышает 0,8 Тл, а коэрцитивная сила превышает 1 кА/м, поэтому метод остаточного магнитного поля может быть использован для обнаружения.
2.1 Процесс тестирования:
(1) Метод тестирования: остаточный магнетизм методом влажной флуоресцентной магнитной ионизации.
(2) Испытательное оборудование: магнитопорошковый дефектоскоп болтов CJW-1000.
(3) Образцы для испытаний: 4 образца болтов, прошедших испытания на усталость.
(4) Ультрафиолетовое излучение: 2600 мкВт/см2.
(5) Концентрация флуоресцентной магнитной суспензии: 0.1 мл/100 мл.
(6) Выполните проверку чувствительности.
2.2 Процесс магнитопорошкового контроля
(1) Очистите резьбовую часть болта от масляных пятен и загрязнений.
(2) Включите дефектоскоп и тщательно перемешайте магнитную суспензию в течение 10 минут. Введите 100 мл магнитной суспензии в пробирку для концентрирования и оставьте на 40 минут. Затем считайте объем магнитного порошка в пробирке для осаждения.
(3) Поместите измеритель ультрафиолетового излучения на резьбовую часть, чтобы проверить интенсивность ультрафиолетового света.
(4) Зажмите болт, выключите осевое намагничивание и включите продольное намагничивание, со временем включения питания 0.25~1 с.
(5) Прекратите намагничивание и снимите болт. Нанесите магнитную подвеску на резьбовую частьболтзаливая его 2-3 раз, чтобы обеспечить достаточное смачивание резьбовой части.
(6) Оставьте болт в горизонтальном положении на 10 секунд (чтобы остаточная магнитная суспензия в резьбовой области могла стечь) и наблюдайте за отображением магнитного следа в ультрафиолетовом свете.
(7) Измерьте размагничивание размера магнитного следа.
2.3 Результаты теста
Только 1 # и 4 # из 4 тестовых болтов показывают дефекты, как показано на рисунках 3 и 4. Рисунок 3 показывает линейные отображения приблизительно 8 мм и 12 мм во второй позиции резьбы. Рисунок 4 показывает линейное отображение приблизительно 8 мм во второй позиции резьбы. На болтах 2 # и 3 # не было обнаружено никаких дефектных магнитных следов, что может быть связано с небольшим размером дефекта, не формирующего достаточного магнитного поля утечки для адсорбции накопления магнитного порошка.
3. Вихретоковый контроль
Принцип вихретокового контроля заключается в том, что катушка с проходящим через нее переменным током приближается к проводнику, а переменное магнитное поле, создаваемое переменным током, индуцирует вихревой ток в заготовке. Свойства заготовки и наличие или отсутствие дефектов могут влиять на фазу и величину вихревых токов, которые, в свою очередь, влияют на магнитное поле и вызывают изменения напряжения и импеданса катушки. Измеряя изменения напряжения или импеданса катушки, можно проанализировать наличие или отсутствие дефектов в заготовке. Особенность обнаружения заключается в том, что катушке обнаружения не нужно контактировать с заготовкой или соединяться со средой, а скорость обнаружения высокая.
3.1 Метод испытания
Используйте многочастотный вихретоковый дефектоскоп для проведения вихретокового контроляболтобласть резьбы.
3.2 Результаты теста
(1) Параметры вихретокового контроля
Намагничивающее оборудование: вихретоковый дефектоскоп TEDDY+A (см. рис. 5).
Зонд: специализированный зонд для обнаружения резьбы болта установочного типа (см. рисунок 6).
Частота возбуждения: 100 кГц~500 кГц.
Регулировка чувствительности: Испытательный образец болта из того же материала имеет искусственную трещину глубиной 0.3 мм в резьбовой части.
(2) Результаты вихретокового контроля
Вихретоковый контроль резьбовых частей болтов с номерами 1 #, 3 # и 4 показывает результаты, представленные на рисунках 7–9. На левой стороне рисунка показана искусственная трещина глубиной 0.3 мм, а на правой стороне показан дефект в испытуемом болте.
4. Заключение по тесту
Испытания проникающими магнитными частицами и вихретоковым методом были проведены на резьбовых частях четырех болтов, которые прошли испытание на усталость. Результаты показали, что дефекты были обнаружены в болтах 1 #, 3 # и 4 #. Среди них все три метода обнаружения для болтов 1 # и 4 # показали, что болт 3 # показал сигналы дефекта только при испытании вихретоковым методом.
(1) Тест на проникновение: обнаружение точечных и линейных дефектов (см. Рисунок 1), которые на самом деле должны быть линейными дефектами (как подтверждено на рисунке 3), но неспособность отобразить полную морфологию дефекта приводит к низкой чувствительности обнаружения; Кроме того, существует множество процессов тестирования на проникновение, а время тестирования для одного болта составляет почти 30 минут. Также очень сложно удалить избыток проникающей жидкости в основании резьбы. Неполное удаление может легко вызвать чрезмерный фон и снизить чувствительность.
(2) Магнитопорошковая дефектоскопия: дефекты отчетливо видны в резьбовых частяхболты1 # и 4 #, но магнитные следы не отображаются в болтах 2 # и 3 #. Это может быть связано с малым размером дефектов, которые не сформировали достаточного поля рассеяния для адсорбции накопления магнитных частиц. Кроме того, для резьбовой части болта следует использовать метод остаточного магнетизма. Метод остаточного магнетизма требует, чтобы коэрцитивная сила болта составляла 1 кА/м, а напряженность остаточного магнитного поля была выше 0.8 Тл, поэтому некоторые болты не могут быть проверены с помощью этого метода.
(3) Вихретоковый контроль: он может обнаруживать дефекты, которые не могут быть обнаружены двумя вышеперечисленными методами, с высокой чувствительностью обнаружения и без необходимости в связующей среде. Он может завершить обнаружение за 30 секунд с высокой эффективностью и высокой скоростью. Вихретоковый контроль использует электрические сигналы для характеристики дефектов, поэтому отображаемые результаты можно оцифровывать, сохранять, воспроизводить, а данные можно легко автоматизировать для тестирования.
Подводя итог, можно сказать, что вихретоковый контроль в местах расположения резьбы болтов имеет относительно высокую чувствительность и высокую скорость обнаружения и может быть приоритетным методом обнаружения поверхностных дефектов в местах расположения резьбы болтов.
