Czy gwint śruby mocującej jest uszkodzony? Która technika testowania jest lepsza?

Śruby mocujące, jako elementy łączące, mają szeroki zakres zastosowań. Na przykład śruby są ważną metodą łączenia w przemyśle transportu szynowego, głównie używaną do łączenia ważnych elementów, takich jak zaciski tarcz hamulcowych i skrzynie biegów. Oczywiście obróbka cieplna i obróbka gwintów śrub podczas procesu produkcyjnego może powodować poważne problemy z jakością, takie jak pęknięcia po obróbce cieplnej, nieregularne ślady noża, wady kształtu itp. Aby umożliwić każdemu szybkie i dokładne stwierdzenie, czy śruby mocujące mają wady, Xiaorui powie Ci w poniższym tekście, która technika testowania jest lepsza.

Śruby mocujące

Poniżej przedstawiono porównanie procesu i czułości wykrywania gwintu śruby za pomocą badań penetracyjnych, badań cząstek magnetycznych i badań prądami wirowymi po badaniu zmęczeniowym, w celu uzyskania bardziej odpowiedniej metody wykrywania gwintu śruby.
1. Testowanie penetracyjne
Badanie penetracyjne to nieniszcząca technika testowania oparta na zasadzie działania kapilarnego, służąca do badania defektów otworów powierzchniowych w materiałach nieporowatych. Zasada działania polega na nałożeniu barwnika zawierającego roztwór penetranta na powierzchnię badanej próbki, który pod wpływem działania kapilarnego wnika w defekty otworów powierzchniowych. Następnie nadmiar roztworu penetranta na powierzchni jest usuwany i suszony, a następnie nakładany jest wywoływacz. Roztwór penetranta, który wnika w defekty, ponownie wniknie w powierzchnię przedmiotu obrabianego pod wpływem działania kapilarnego, tworząc powiększony obraz. Na podstawie obrazu defektu przeprowadzana jest ocena jakości defektów otworów powierzchniowych przedmiotu obrabianego. Poniżej znajduje się krótki opis procesu testowania.
(1) Materiały do ​​badań: Wybierz cztery wadliwe śruby 18CrNi4WA, które przeszły badanie zmęczeniowe i są ponumerowane odpowiednio 1 #, 2 #, 3 # i 4 #.
(2) System wykrywania penetracji: metoda penetracji barwnika z usuwaniem rozpuszczalnika - środek obrazujący w postaci zawiesiny rozpuszczalnika.
(3) Proces badania penetracyjnego obejmuje wstępne czyszczenie, nałożenie środka penetrującego, usunięcie środka penetrującego i wykonanie obrazowania.
Wstępne czyszczenie: Użyj środka czyszczącego, aby dokładnie usunąć plamy oleju z gwintowanych części 4 śrub testowych. Po wyczyszczeniu dokładnie je wysusz, aby przygotować się do następnego procesu. Ze względu na bardzo małe odstępy między gwintami śrub użytymi w eksperymencie, efekt czyszczący środka czyszczącego może nie być zbyt dobry. Dlatego czas czyszczenia można odpowiednio wydłużyć, aby zapewnić dokładne oczyszczenie plam oleju i innych zanieczyszczeń na gwincie lub w otworach, co zapewni skuteczność testów penetracyjnych.
Nanieś środek penetrujący: Rozpyl środek penetrujący równomiernie na obszarze gwintowanym, a obszar gwintowany powinien być całkowicie zwilżony przez środek penetrujący. Czas infiltracji powinien wynosić co najmniej 20 minut, aby zapewnić dobry efekt infiltracji w przypadku małych pęknięć zmęczeniowych. Cały proces infiltracji powinien zapewnić, że środek penetrujący pozostanie wilgotny na badanej powierzchni.
Usuwanie penetrantu: Usuwanie penetrantu jest kluczowym etapem w testach penetracyjnych, a niewystarczające czyszczenie może spowodować nadmierne maskowanie tła powiązanych wyświetlaczy; Nadmierne czyszczenie może również usunąć cały penetrant, który wniknął w defekt, co prowadzi do niepowodzenia testów penetracyjnych. Jeśli chodzi o proces usuwania penetrantu z gwintów śrub, najpierw użyj czystej i niepozostawiającej włókien szmatki, aby usunąć nadmiar penetrantu, a następnie złóż róg o określonej grubości za pomocą papieru bez wału i włóż go do obszaru gwintowanego, aby wytrzeć. Obszar gwintowany powinien mieć jasnoróżowy kolor bazowy.
Obrazowanie: Śruba testowa wykorzystuje puszkę ze sprayem z mokrym rozpuszczalnikiem na bazie środka do obrazowania. Przed zastosowaniem środka do obrazowania puszkę ze sprayem należy wstrząsnąć przez 3-5 minut, aby równomiernie rozprowadzić proszek, który osiadł na dnie puszki w rozpuszczalniku. Zastosowany środek do obrazowania powinien utworzyć jednolitą cienką warstwę na obszarze gwintu, a czas obrazowania wynosi zazwyczaj 5-10 minut.

(4) Wyniki testu: Tylko 1 # i 4 # z 4 testówśrubypokazały defekty (patrz Rysunek 1 i Rysunek 2). Defekty powierzchni pokazane na Rysunku 1 są punktowymi i liniowymi defektami w drugiej pozycji gwintu. Na podstawie doświadczenia, rzeczywisty defekt może być defektem liniowym, w którym punkty i linie nie są ze sobą połączone. Może to być spowodowane penetracją penetrantu do defektu między punktami i liniami, która jest zmywana podczas pośredniego czyszczenia. Defekt pokazany na Rysunku 2 jest defektem liniowym w drugiej pozycji gwintu; Wyświetlanie powierzchni po prawej stronie defektu liniowego powinno być fałszywym wyświetlaniem spowodowanym niewystarczającym usunięciem penetrantu. Brak defektów w gwintowanych częściach śrub 2 # i 3 # może być spowodowany niewystarczającym usunięciem penetrantu, co skutkuje maskowaniem nadmiernych defektów tła.
2. Badanie metodą cząstek magnetycznych
Technologia testowania cząstek magnetycznych polega na namagnesowaniu materiałów ferromagnetycznych lub przedmiotów obrabianych bezpośrednio poprzez przepuszczanie prądu lub umieszczanie ich w polu magnetycznym. W pewnych warunkach w miejscu defektu generowane jest pole magnetyczne wycieku, a na powierzchnię przedmiotu obrabianego nakładane są cząstki magnetyczne lub zawiesiny magnetyczne. Pole magnetyczne wycieku w miejscu defektu przyciąga cząstki magnetyczne, tworząc stos cząstek magnetycznych. Na podstawie lokalizacji, kształtu i rozmiaru stosu cząstek magnetycznych można określić charakter i rozmiar defektu.
Do tego celu wykorzystano metodę magnetyzmu szczątkowego.śrubatest badania cząstek magnetycznych. Na przykład, z jednej strony, podczas stosowania metody ciągłej do wykrywania indukcji elektromagnetycznej i wlewania zawiesiny magnetycznej, jeśli czas elektryzacji jest długi, na gwintowanych częściach z małymi odstępami będzie zaadsorbowanych więcej cząstek magnetycznych, które mogą łatwo tworzyć nadmierne tło; Po zastosowaniu metody namagnesowania resztkowego do wykrywania namagnesowania przedmiotu obrabianego, wlej {{0}} razy zawiesinę magnetyczną, aby całkowicie zwilżyć przedmiot obrabiany. W tym czasie część gwintowana nie będzie wytwarzać nadmiernych śladów magnetycznych tła, co ułatwi obserwację. Z drugiej strony, intensywność indukcji magnetycznej resztkowej śruby w tym teście jest większa niż 0,8T, a siła koercji jest większa niż 1 kA/m, więc do wykrywania można użyć metody magnetyzmu resztkowego.
2.1 Proces testowania:
(1) Metoda badania: badanie resztkowego magnetyzmu za pomocą mokrych fluorescencyjnych cząstek magnetycznych.
(2) Sprzęt badawczy: Defektoskop proszkowo-magnetyczny śrub CJW.
(3) Próbki testowe: 4 próbki śrub poddane badaniom zmęczeniowym.
(4) Natężenie promieniowania ultrafioletowego: 2600 μ W/cm2.
(5) Stężenie zawiesiny magnetycznej fluorescencji: 0.1 ml/100 ml.
(6) Przeprowadź weryfikację wrażliwości.
2.2 Proces badania metodą magnetyczno-proszkową
(1) Oczyść gwintowaną część śruby z plam oleju i zanieczyszczeń.
(2) Włącz defektoskop i dokładnie mieszaj zawiesinę magnetyczną przez 10 minut. Wstrzyknij 100 ml zawiesiny magnetycznej do probówki do wytrącania stężenia i odstaw na 40 minut. Następnie odczytaj objętość proszku magnetycznego w probówce do wytrącania.
(3) Umieść miernik natężenia oświetlenia ultrafioletowego na części gwintowanej, aby sprawdzić natężenie światła ultrafioletowego.
(4) Zaciśnij śrubę, wyłącz magnesowanie osiowe i włącz magnesowanie wzdłużne, przy czasie włączania zasilania wynoszącym 0.25~1 s.
(5) Zatrzymaj magnesowanie i usuń śrubę. Zastosuj zawieszenie magnetyczne do gwintowanej częściśrubapoprzez wylanie go 2-3 razy, aby zapewnić odpowiednie zwilżenie części gwintowanej.
(6) Pozostaw śrubę w pozycji poziomej na 10 sekund (umożliwiając rozproszenie się resztek zawiesiny magnetycznej w obszarze gwintu) i obserwuj wyświetlany ślad magnetyczny w świetle ultrafioletowym.
(7) Zmierz rozmagnesowanie śladu magnetycznego.
2.3 Wyniki testów

Tylko 1 # i 4 # z 4 śrub testowych wykazują wady, jak pokazano na rysunkach 3 i 4. Rysunek 3 pokazuje liniowe wskazania około 8 mm i 12 mm w drugiej pozycji gwintu. Rysunek 4 pokazuje liniowe wskazania około 8 mm w drugiej pozycji gwintu. Nie znaleziono żadnych śladów wad magnetycznych na śrubach 2 # i 3 #, co może być spowodowane tym, że mały rozmiar wady nie tworzy wystarczającego pola magnetycznego wycieku, aby zaadsorbować nagromadzony proszek magnetyczny.
3. Badanie prądami wirowymi
Zasada badania prądami wirowymi polega na tym, że cewka z prądem przemiennym przepływającym przez nią zbliża się do przewodnika, a przemienne pole magnetyczne generowane przez prąd przemienny indukuje prądy wirowe w przedmiocie obrabianym. Właściwości przedmiotu obrabianego oraz obecność lub brak defektów mogą wpływać na fazę i wielkość prądów wirowych, które z kolei wpływają na pole magnetyczne i powodują zmiany napięcia i impedancji cewki. Mierząc zmiany napięcia lub impedancji cewki, można analizować obecność lub brak defektów w przedmiocie obrabianym. Cechą wykrywania jest to, że cewka wykrywająca nie musi stykać się z przedmiotem obrabianym ani łączyć się z medium, a prędkość wykrywania jest duża.
3.1 Metoda testowania
Do wykonania badania metodą prądów wirowych należy użyć wieloczęstotliwościowego defektoskopu wykorzystującego prądy wirowe.śrubaobszar gwintu.
3.2 Wyniki testów
(1) Parametry badania prądów wirowych
Sprzęt magnesujący: defektoskop wiroprądowy TEDDY+A (patrz rysunek 5).
Sonda: Sonda do wykrywania gwintu śrub, wyspecjalizowana w tego typu pomiarach (patrz rysunek 6).
Częstotliwość wzbudzenia: 100 kHz~500 kHz.
Regulacja czułości: Ten sam materiał, w którym wykonano blok testowy śruby, ma sztuczne pęknięcie o głębokości 0.3 mm w części gwintowanej.

(2) Wyniki badań prądów wirowych
Badanie prądami wirowymi gwintowanych części śrub o numerach 1 #, 3 # i 4 daje wyniki pokazane na rysunkach 7 do 9. Lewa strona rysunku pokazuje sztuczne pęknięcie o głębokości 0.3 Imm, natomiast prawa strona pokazuje defekt w testowanej śrubie.

4. Wnioski z testu
Przeprowadzono testy penetrujących cząstek magnetycznych i prądów wirowych na gwintowanych częściach czterech śrub poddanych testowi zmęczeniowemu. Wyniki wykazały, że wady wykryto w śrubach 1 #, 3 # i 4 #. Spośród nich wszystkie trzy metody wykrywania dla śrub 1 # i 4 # wykazały, że śruba 3 # wykazywała sygnały wad tylko podczas testu prądów wirowych.
(1) Testowanie penetracyjne: wykrywanie defektów punktowych i liniowych (patrz Rysunek 1), które w rzeczywistości powinny być defektami liniowymi (jak zweryfikowano na Rysunku 3), ale brak wyświetlenia pełnej morfologii defektu skutkuje niską czułością wykrywania; Ponadto istnieje wiele procesów testowania penetracyjnego, a czas testowania jednej śruby wynosi prawie 30 minut. Bardzo trudno jest również usunąć nadmiar płynu penetracyjnego u nasady gwintu. Niepełne usunięcie może łatwo spowodować nadmierne tło i zmniejszyć czułość.
(2) Badanie metodą cząstek magnetycznych: W częściach gwintowanych wyraźnie widać wady.śruby1 # i 4 #, ale w śrubach 2 # i 3 # nie są wyświetlane żadne ślady magnetyczne. Może to być spowodowane małym rozmiarem defektów, które nie utworzyły wystarczającego pola magnetycznego wycieku, aby zaadsorbować akumulację cząstek magnetycznych. Ponadto należy zastosować metodę resztkowego magnetyzmu do gwintowanej części śruby. Metoda resztkowego magnetyzmu wymaga, aby siła koercji śruby wynosiła 1 kA/m, a resztkowe natężenie pola magnetycznego przekraczało 0.8 T, więc niektórych śrub nie można testować tą metodą.
(3) Badanie prądami wirowymi: może wykryć wady, których nie można wykryć dwiema powyższymi metodami, z wysoką czułością wykrywania i bez konieczności stosowania medium sprzęgającego. Może zakończyć wykrywanie w ciągu 30 sekund z wysoką wydajnością i dużą prędkością. Badanie prądami wirowymi wykorzystuje sygnały elektryczne do scharakteryzowania wad, dzięki czemu wyświetlane wyniki można zdigitalizować, zapisać, odtworzyć, a dane można łatwo zautomatyzować do testowania.
Podsumowując, badanie prądami wirowymi w miejscach gwintów śrub charakteryzuje się stosunkowo wysoką czułością i dużą szybkością wykrywania, dzięki czemu może być traktowane priorytetowo jako metoda wykrywania wad powierzchniowych w miejscach gwintów śrub.