Pernos de fijaciónLos pernos, como componentes de conexión, tienen una amplia gama de aplicaciones. Por ejemplo, los pernos son un método de conexión importante en la industria del tránsito ferroviario, y se utilizan principalmente para conectar componentes importantes como abrazaderas de discos de freno y cajas de cambios. Por supuesto, el tratamiento térmico y el procesamiento de roscas de los pernos durante el proceso de fabricación pueden causar graves problemas de calidad, como grietas por tratamiento térmico, marcas de cuchillas irregulares, defectos de forma, etc. Para permitir que todos encuentren de manera rápida y precisa si los pernos de fijación tienen defectos, Xiaorui le dirá en el siguiente texto qué técnica de prueba es mejor.
Pernos de fijación
A continuación se presenta una comparación del proceso y la sensibilidad de detección a través de pruebas de penetración, pruebas de partículas magnéticas y pruebas de corrientes parásitas de la rosca del perno después de la prueba de fatiga, con el fin de obtener un método de detección más adecuado para la rosca del perno.
1. Pruebas de penetración
La prueba de penetración es una técnica de prueba no destructiva basada en el principio de acción capilar para inspeccionar defectos de apertura de la superficie en materiales no porosos. El principio de funcionamiento es aplicar una solución penetrante que contiene un tinte a la superficie de la muestra que se va a inspeccionar y, bajo la acción capilar, penetra en los defectos de apertura de la superficie. Luego, se retira y se seca el exceso de solución penetrante en la superficie, y se aplica un revelador. La solución penetrante que penetra en los defectos se volverá a infiltrar en la superficie de la pieza de trabajo bajo la acción capilar, formando una pantalla ampliada. Con base en la pantalla de defectos, se lleva a cabo la evaluación de la calidad de los defectos de apertura de la superficie de la pieza de trabajo. A continuación, se presenta una breve descripción del proceso de prueba.
(1) Materiales de prueba: Seleccione cuatro pernos 18CrNi4WA defectuosos que hayan sido sometidos a pruebas de fatiga y estén numerados 1 #, 2 #, 3 # y 4 #, respectivamente.
(2) Sistema de detección de penetración: método de penetración de tinte de tipo eliminación de solvente - agente de imágenes de suspensión de solvente.
(3) El proceso de prueba de penetración implica limpieza previa, aplicación de penetrante, eliminación de penetrante y obtención de imágenes.
Limpieza previa: utilice un agente de limpieza para eliminar por completo las manchas de aceite de las partes roscadas de los 4 pernos de prueba. Después de la limpieza, séquelos por completo para prepararlos para el siguiente proceso. Debido a que el espacio entre las roscas de los pernos utilizados en el experimento es muy pequeño, el efecto de limpieza del agente de limpieza puede no ser muy bueno. Por lo tanto, el tiempo de limpieza se puede extender adecuadamente para garantizar que las manchas de aceite y otros contaminantes en las roscas o los defectos de apertura se limpien por completo para garantizar la eficacia de la prueba de penetración.
Aplicar el penetrante: rocíe el penetrante uniformemente sobre el área roscada, de modo que el área roscada quede completamente mojada por el penetrante. El tiempo de infiltración debe ser de al menos 20 minutos para garantizar un buen efecto de infiltración en pequeñas grietas por fatiga. Todo el proceso de infiltración debe garantizar que el penetrante permanezca húmedo sobre la superficie probada.
Eliminación del penetrante: la eliminación del penetrante es un paso clave en las pruebas de penetración y una limpieza insuficiente puede provocar un enmascaramiento excesivo del fondo de las pantallas relacionadas; una limpieza excesiva también puede eliminar todo el penetrante que se ha infiltrado en el defecto, lo que provoca el fracaso de la prueba de penetración. En cuanto al proceso de eliminación del penetrante de las roscas de los pernos, primero utilice un paño limpio y sin pelusa para eliminar el exceso de penetrante y, a continuación, doble una esquina con un cierto grosor utilizando papel sin mango e introdúzcalo en el área roscada para limpiar. El área roscada debe tener un color base rosa claro.
Imágenes: El perno de prueba utiliza un agente de imágenes a base de solvente humedecido en aerosol. Antes de aplicar el agente de imágenes, se debe agitar el aerosol durante 3-5 minutos para distribuir uniformemente el polvo que se ha asentado en el fondo de la lata en el solvente. El agente de imágenes aplicado debe formar una película delgada uniforme en el área roscada y el tiempo de formación de imágenes es generalmente de 5-10 minutos.
(4) Resultados de la prueba: Solo 1 # y 4 # de las 4 pruebaspernos Los defectos de la superficie que se muestran en la Figura 1 son defectos puntuales y lineales en la segunda posición de la rosca. Según la experiencia, el defecto real puede ser un defecto lineal en el que los puntos y las líneas no están conectados entre sí. Puede deberse a la penetración del penetrante en el defecto entre los puntos y las líneas que se eliminan durante la limpieza intermedia. El defecto que se muestra en la Figura 2 es un defecto lineal en la segunda posición de la rosca; la visualización de la superficie en el lado derecho del defecto lineal debe ser una visualización falsa causada por la eliminación insuficiente del penetrante. La ausencia de defectos en las partes roscadas de los pernos 2 # y 3 # puede deberse a la eliminación insuficiente del penetrante, lo que da como resultado que se enmascaren defectos de fondo excesivos.
2. Prueba de partículas magnéticas
La tecnología de prueba de partículas magnéticas consiste en magnetizar materiales o piezas ferromagnéticas directamente al pasarles corriente o colocándolos en un campo magnético. En determinadas condiciones, se genera un campo magnético de fuga en el lugar del defecto y se aplican partículas magnéticas o suspensiones magnéticas a la superficie de la pieza de trabajo. El campo magnético de fuga en el lugar del defecto atrae las partículas magnéticas para formar una acumulación de partículas magnéticas. Según la ubicación, la forma y el tamaño de la acumulación de partículas magnéticas, se puede determinar la naturaleza y el tamaño del defecto.
Para ello se utilizó el método del magnetismo residual. tornillo Prueba de partículas magnéticas. Por ejemplo, por un lado, cuando se utiliza el método continuo para detectar la inducción electromagnética y verter la suspensión magnética, si el tiempo de electrificación es largo, habrá más partículas magnéticas adsorbidas en las partes roscadas con un espaciado pequeño, lo que puede formar fácilmente un fondo excesivo; después de que se utiliza el método de magnetización residual para detectar la magnetización de la pieza de trabajo, vierta {{0}} veces de suspensión magnética para humedecer completamente la pieza de trabajo. En este momento, la parte roscada no producirá marcas magnéticas de fondo excesivas, lo que hace que sea más fácil de observar. Por otro lado, la intensidad de inducción magnética residual del perno en esta prueba es mayor que 0,8 T y la fuerza coercitiva es mayor que 1 kA/m, por lo que se puede utilizar el método magnético residual para la detección.
2.1 Proceso de prueba:
(1) Método de prueba: Prueba de partículas magnéticas fluorescentes húmedas de magnetismo residual.
(2) Equipo de prueba: Detector de fallas de partículas magnéticas de perno CJW-1000.
(3) Muestras de prueba: 4 muestras de pernos que se han sometido a pruebas de fatiga.
(4) Irradiancia ultravioleta: 2600 μ W/cm2.
(5) Concentración de la suspensión magnética de fluorescencia: 0,1 mL/100 mL.
(6) Realizar la verificación de sensibilidad.
2.2 Proceso de prueba de partículas magnéticas
(1) Limpie las manchas de aceite y las impurezas de la parte roscada del perno.
(2) Encienda el detector de fallas y agite bien la suspensión magnética durante 10 minutos. Inyecte 100 ml de suspensión magnética en el tubo de precipitación de concentración y déjelo reposar durante 40 minutos. Luego lea el volumen de polvo magnético en el tubo de precipitación.
(3) Coloque el medidor de iluminancia de radiación ultravioleta en la parte roscada para verificar la intensidad de la luz ultravioleta.
(4) Sujete el perno, apague la magnetización axial y encienda la magnetización longitudinal, con un tiempo de encendido de 0.25~1 s.
(5) Deje de magnetizar y retire el perno. Aplique suspensión magnética a la parte roscada del perno.tornillovertiéndolo 2-3 veces para asegurar una humectación suficiente de la parte roscada.
(6) Deje el perno en posición horizontal durante 10 segundos (permitiendo que la suspensión magnética residual en el área roscada fluya) y observe la pantalla de traza magnética bajo luz ultravioleta.
(7) Mida la desmagnetización del tamaño de la traza magnética.
2.3 Resultados de la prueba
Solo los pernos 1 y 4 de los 4 pernos de prueba presentan defectos, como se muestra en las Figuras 3 y 4. La Figura 3 muestra indicaciones lineales de aproximadamente 8 mm y 12 mm en la segunda posición de la rosca. La Figura 4 muestra una indicación lineal de aproximadamente 8 mm en la segunda posición de la rosca. No se encontraron marcas magnéticas defectuosas en los pernos 2 y 3, lo que puede deberse a que el pequeño tamaño del defecto no forma un campo magnético de fuga suficiente para adsorber la acumulación de polvo magnético.
3. Prueba de corrientes de Foucault
El principio de la prueba de corrientes parásitas es que una bobina con corriente alterna que pasa a través de ella se acerca a un conductor, y el campo magnético alterno generado por la corriente alterna induce corrientes parásitas en la pieza de trabajo. Las propiedades de la pieza de trabajo y la presencia o ausencia de defectos pueden afectar la fase y magnitud de las corrientes parásitas, que a su vez afectan el campo magnético y provocan cambios en el voltaje y la impedancia de la bobina. Al medir los cambios en el voltaje o la impedancia de la bobina, se puede analizar la presencia o ausencia de defectos en la pieza de trabajo. La característica de detección es que la bobina de detección no necesita entrar en contacto con la pieza de trabajo o acoplarse con el medio, y la velocidad de detección es rápida.
3.1 Método de prueba
Utilice un detector de fallas por corrientes de Foucault de múltiples frecuencias para realizar pruebas de corrientes de Foucault en eltornilloÁrea de hilo.
3.2 Resultados de la prueba
(1) Parámetros de prueba de corrientes de Foucault
Equipo de magnetización: Detector de defectos por corrientes de Foucault TEDDY+A (ver Figura 5).
Sonda: Sonda de detección de rosca de perno especializada de tipo colocación (ver Figura 6).
Frecuencia de excitación: 100 kHz ~ 500 kHz.
Ajuste de sensibilidad: El bloque de prueba de pernos del mismo material tiene una grieta artificial con una profundidad de 0,3 mm en la parte roscada.
(2) Resultados de pruebas de corrientes de Foucault
La prueba de corrientes parásitas de las partes roscadas de los pernos numerados 1 #, 3 # y 4 muestra los resultados que se muestran en las Figuras 7 a 9. El lado izquierdo de la figura muestra una grieta artificial con una profundidad de 0.3 Imm, mientras que el lado derecho muestra un defecto en el perno de prueba.
4. Conclusión de la prueba
Se realizaron pruebas de corrientes parásitas y partículas magnéticas penetrantes en las partes roscadas de cuatro pernos que se sometieron a pruebas de fatiga. Los resultados mostraron que se detectaron defectos en los pernos 1 #, 3 # y 4 #. Entre ellos, los tres métodos de detección para los pernos 1 # y 4 # mostraron que el perno 3 # solo exhibió señales de defecto bajo la prueba de corrientes parásitas.
(1) Pruebas de penetración: detección de defectos puntuales y lineales (véase la Figura 1), que en realidad deberían ser defectos lineales (como se verifica en la Figura 3), pero al no mostrar la morfología completa del defecto, la sensibilidad de detección es baja; además, existen muchos procesos de pruebas de penetración y el tiempo de prueba para un perno es de casi 30 minutos. También es muy difícil eliminar el exceso de líquido de penetración en la raíz de la rosca. La eliminación incompleta puede causar fácilmente un fondo excesivo y reducir la sensibilidad.
(2) Prueba de partículas magnéticas: Los defectos se pueden ver claramente en las partes roscadas depernos1 # y 4 #, pero no se muestran rastros magnéticos en los pernos 2 # y 3 #. Esto puede deberse al pequeño tamaño de los defectos, que no formaron un campo magnético de fuga suficiente para adsorber la acumulación de partículas magnéticas. Además, se debe utilizar el método de magnetismo residual para la parte roscada del perno. El método de magnetismo residual requiere que la fuerza coercitiva del perno sea de 1 kA/m y la intensidad del campo magnético residual sea superior a 0.8 T, por lo que algunos pernos no se pueden probar utilizando este método.
(3) Prueba de corrientes de Foucault: puede detectar defectos que no se pueden detectar con los dos métodos anteriores con una alta sensibilidad de detección y sin necesidad de un medio de acoplamiento. Puede completar la detección en 30 segundos con alta eficiencia y velocidad. La prueba de corrientes de Foucault utiliza señales eléctricas para caracterizar los defectos, por lo que los resultados mostrados se pueden digitalizar, almacenar, reproducir y los datos se pueden automatizar fácilmente para la prueba.
En resumen, las pruebas de corrientes de Foucault en ubicaciones de roscas de pernos tienen una sensibilidad relativamente alta y una velocidad de detección rápida, y pueden priorizarse como un método para detectar defectos superficiales en ubicaciones de roscas de pernos.
