Há um defeito na rosca do parafuso de fixação? Qual técnica de teste é melhor?
Aug 06, 2024
Parafusos de fixação, como componentes de conexão, têm uma ampla gama de aplicações. Por exemplo, parafusos são um método de conexão importante na indústria de trânsito ferroviário, usados principalmente para conectar componentes importantes, como grampos de disco de freio e caixas de engrenagens. Claro, o tratamento térmico e o processamento de roscas de parafusos durante o processo de fabricação podem causar sérios problemas de qualidade, como rachaduras de tratamento térmico, marcas de faca irregulares, defeitos de forma, etc. Para permitir que todos encontrem de forma rápida e precisa se os parafusos de fixação têm defeitos, a Xiaorui dirá a você no texto a seguir qual técnica de teste é melhor.
A seguir está uma comparação do processo e da sensibilidade de detecção por meio de testes de penetração, testes de partículas magnéticas e testes de correntes parasitas da rosca do parafuso após o teste de fadiga, a fim de obter um método de detecção mais adequado para a rosca do parafuso.
1. Teste de penetração
O teste de penetração é uma técnica de teste não destrutiva baseada no princípio da ação capilar para inspecionar defeitos de abertura de superfície em materiais não porosos. O princípio de funcionamento é aplicar uma solução penetrante contendo corante na superfície da amostra a ser inspecionada e, sob ação capilar, penetra nos defeitos de abertura da superfície. Em seguida, o excesso de solução penetrante na superfície é removido e seco, e um revelador é aplicado. A solução penetrante que penetra nos defeitos se infiltrará novamente na superfície da peça de trabalho sob ação capilar, formando uma exibição ampliada. Com base na exibição de defeitos, é realizada a avaliação da qualidade dos defeitos de abertura de superfície da peça de trabalho. A seguir, uma breve descrição do processo de teste.
(1) Materiais de teste: Selecione quatro parafusos defeituosos de 18CrNi4WA que foram submetidos a testes de fadiga e são numerados 1 #, 2 #, 3 # e 4 #, respectivamente.
(2) Sistema de detecção de penetração: método de penetração de corante do tipo remoção de solvente - agente de imagem de suspensão de solvente.
(3) O processo de teste de penetração envolve pré-limpeza, aplicação de penetrante, remoção de penetrante e geração de imagens.
Pré-limpeza: Use um agente de limpeza para remover completamente manchas de óleo das partes rosqueadas dos 4 parafusos de teste. Após a limpeza, seque-os completamente para prepará-los para o próximo processo. Devido ao espaçamento muito pequeno entre as roscas dos parafusos usados no experimento, o efeito de limpeza do agente de limpeza pode não ser muito bom. Portanto, o tempo de limpeza pode ser adequadamente estendido para garantir que as manchas de óleo e outros poluentes na rosca ou defeitos de abertura sejam completamente limpos para garantir a eficácia do teste de penetração.
Aplique penetrante: borrife o penetrante uniformemente na área rosqueada, e a área rosqueada deve ser completamente molhada pelo penetrante. O tempo de infiltração deve ser de pelo menos 20 minutos para garantir um bom efeito de infiltração para pequenas rachaduras de fadiga. Todo o processo de infiltração deve garantir que o penetrante permaneça úmido na superfície testada.
Remoção de penetrante: A remoção de penetrante é uma etapa fundamental no teste de penetração, e a limpeza insuficiente pode causar mascaramento excessivo do fundo de exibições relacionadas; A limpeza excessiva também pode remover todo o penetrante que se infiltrou no defeito, levando à falha do teste de penetração. Em relação ao processo de remoção de penetrante das roscas dos parafusos, primeiro use um pano limpo e sem fiapos para remover o excesso de penetrante e, em seguida, dobre um canto com uma certa espessura usando papel sem eixo e insira-o na área rosqueada para limpar. A área rosqueada deve ter uma cor de base rosa claro.
Imagem: O parafuso de teste usa um agente de imagem à base de solvente úmido em lata de spray. Antes de aplicar o agente de imagem, a lata de spray deve ser agitada por 3-5 minutos para distribuir uniformemente o pó que se assentou no fundo da lata no solvente. O agente de imagem aplicado deve formar uma película fina uniforme na área rosqueada, e o tempo de imagem é geralmente de 5-10 minutos.
(4) Resultados dos testes: Apenas 1 # e 4 # dos 4 testesparafusosapresentou defeitos (veja Figura 1 e Figura 2). Os defeitos de superfície mostrados na Figura 1 são defeitos pontuais e lineares na segunda posição da rosca. Com base na experiência, o defeito real pode ser um defeito linear onde os pontos e linhas não estão conectados entre si. Pode ser devido à penetração de penetrante no defeito entre os pontos e linhas sendo lavados durante a limpeza intermediária. O defeito mostrado na Figura 2 é um defeito linear na segunda posição da rosca; A exibição da superfície no lado direito do defeito linear deve ser uma exibição falsa causada pela remoção insuficiente do penetrante. A ausência de defeitos nas partes rosqueadas dos parafusos 2 # e 3 # pode ser devido à remoção insuficiente do penetrante, resultando em defeitos de fundo excessivos sendo mascarados.
2. Teste de partículas magnéticas
A tecnologia de teste de partículas magnéticas é magnetizar materiais ferromagnéticos ou peças de trabalho diretamente, passando corrente ou colocando-os em um campo magnético. Sob certas condições, um campo magnético de vazamento é gerado no local do defeito, e partículas magnéticas ou suspensões magnéticas são aplicadas à superfície da peça de trabalho. O campo magnético de vazamento no local do defeito atrai as partículas magnéticas para formar uma pilha de partículas magnéticas. Com base na localização, formato e tamanho da pilha de partículas magnéticas, a natureza e o tamanho do defeito podem ser determinados
Para isso foi utilizado o método do magnetismo residualparafusoteste de partículas magnéticas. Por exemplo, por um lado, ao usar o método contínuo para detectar indução eletromagnética e derramar suspensão magnética, se o tempo de eletrificação for longo, haverá mais partículas magnéticas adsorvidas nas partes roscadas com pequeno espaçamento, o que pode facilmente formar fundo excessivo; Após o método de magnetização residual ser usado para detectar a magnetização da peça de trabalho, despeje {{0}} vezes de suspensão magnética para molhar completamente a peça de trabalho. Neste momento, a parte roscada não produzirá marcas magnéticas de fundo excessivas, tornando-a mais fácil de observar. Por outro lado, a intensidade de indução magnética residual do parafuso neste teste é maior que 0,8T, e a força coercitiva é maior que 1 kA/m, então o método magnético residual pode ser usado para detecção.
2.1 Processo de teste:
(1) Método de teste: Teste de partículas magnéticas fluorescentes úmidas de magnetismo residual.
(2) Equipamento de teste: detector de falhas de partículas magnéticas CJW-1000.
(3) Amostras de teste: 4 amostras de parafusos que foram submetidas a testes de fadiga.
(4) Irradiação ultravioleta: 2600 μ W/cm2.
(5) Concentração da suspensão magnética de fluorescência: 0.1 mL/100 mL.
(6) Realizar verificação de sensibilidade.
2.2 Processo de teste de partículas magnéticas
(1) Limpe as manchas de óleo e impurezas da parte rosqueada do parafuso.
(2) Ligue o detector de falhas e agite bem a suspensão magnética por 10 minutos. Injete 100 mL de suspensão magnética no tubo de precipitação de concentração e deixe repousar por 40 minutos. Em seguida, leia o volume de pó magnético no tubo de precipitação.
(3) Coloque o medidor de iluminância de radiação ultravioleta na parte rosqueada para verificar a intensidade da luz ultravioleta.
(4) Aperte o parafuso, desligue a magnetização axial e ligue a magnetização longitudinal, com um tempo de ativação de 0.25~1 s.
(5) Pare de magnetizar e remova o parafuso. Aplique suspensão magnética na parte rosqueada doparafusodespejando-o 2-3 vezes para garantir umedecimento suficiente da parte rosqueada.
(6) Deixe o parafuso na horizontal por 10 segundos (permitindo que a suspensão magnética residual na área rosqueada flua para longe) e observe a exibição do traço magnético sob luz ultravioleta.
(7) Meça a desmagnetização do tamanho do traço magnético.
2.3 Resultados dos testes
Apenas 1 # e 4 # dos 4 parafusos de teste apresentam defeitos, conforme mostrado nas Figuras 3 e 4. A Figura 3 mostra exibições lineares de aproximadamente 8 mm e 12 mm na segunda posição da rosca. A Figura 4 mostra uma exibição linear de aproximadamente 8 mm na segunda posição da rosca. Nenhuma marca magnética de defeito foi encontrada nos parafusos 2 # e 3 #, o que pode ser devido ao pequeno tamanho do defeito não formar campo magnético de vazamento suficiente para adsorver o acúmulo de pó magnético.
3. Teste de correntes parasitas
O princípio do teste de correntes parasitas é que uma bobina com corrente alternada passando por ela se aproxima de um condutor, e o campo magnético alternado gerado pela corrente alternada induz correntes parasitas na peça de trabalho. As propriedades da peça de trabalho e a presença ou ausência de defeitos podem afetar a fase e a magnitude das correntes parasitas, que por sua vez afetam o campo magnético e causam mudanças na voltagem e impedância da bobina. Ao medir as mudanças na voltagem ou impedância da bobina, a presença ou ausência de defeitos na peça de trabalho pode ser analisada. O recurso de detecção é que a bobina de detecção não precisa entrar em contato com a peça de trabalho ou acoplar-se ao meio, e a velocidade de detecção é rápida.
3.1 Método de teste
Use um detector de falhas de corrente parasita multifrequência para realizar testes de corrente parasita noparafusoárea de rosca.
3.2 Resultados dos testes
(1) Parâmetros de teste de correntes parasitas
Equipamento de magnetização: detector de falhas por correntes parasitas TEDDY+A (ver Figura 5).
Sonda: Sonda de detecção de rosca de parafuso especializada do tipo posicionamento (veja Figura 6).
Frequência de excitação: 100 kHz~500 kHz.
Ajuste de sensibilidade: O bloco de teste de parafuso do mesmo material apresenta uma rachadura artificial com profundidade de 0,3 mm na parte rosqueada.
(2) Resultados de testes de correntes parasitas
O teste de correntes parasitas das partes roscadas dos parafusos numerados 1#, 3# e 4 mostra os resultados conforme mostrado nas Figuras 7 a 9. O lado esquerdo da figura mostra uma rachadura artificial com uma profundidade de 0.3 Imm, enquanto o lado direito mostra um defeito no parafuso de teste.
4. Conclusão do teste
Testes de partículas magnéticas penetrantes e correntes parasitas foram conduzidos nas partes rosqueadas de quatro parafusos que passaram por testes de fadiga. Os resultados mostraram que defeitos foram detectados nos parafusos 1 #, 3 # e 4 #. Entre eles, todos os três métodos de detecção para os parafusos 1 # e 4 # mostraram que o parafuso 3 # exibiu apenas sinais de defeito sob testes de correntes parasitas.
(1) Teste de penetração: detecção de defeitos de ponto e linha (veja Figura 1), que na verdade deveriam ser defeitos de linha (conforme verificado na Figura 3), mas a falha em exibir a morfologia completa do defeito resulta em baixa sensibilidade de detecção; Além disso, há muitos processos de teste de penetração, e o tempo de teste para um parafuso é de quase 30 minutos. Também é muito difícil remover o excesso de fluido de penetração na raiz da rosca. A remoção incompleta pode facilmente causar fundo excessivo e reduzir a sensibilidade.
(2) Teste de partículas magnéticas: Defeitos podem ser vistos claramente nas partes roscadas doparafusos1 # e 4 #, mas nenhum traço magnético é exibido nos parafusos 2 # e 3 #. Isso pode ser devido ao pequeno tamanho dos defeitos, que não formaram campo magnético de vazamento suficiente para adsorver o acúmulo de partículas magnéticas. Além disso, o método de magnetismo residual deve ser usado para a parte rosqueada do parafuso. O método de magnetismo residual requer que a força coercitiva do parafuso seja de 1 kA/m e a intensidade do campo magnético residual seja acima de 0.8 T, portanto, alguns parafusos não podem ser testados usando este método.
(3) Teste de corrente parasita: pode detectar defeitos que não podem ser detectados pelos dois métodos acima com alta sensibilidade de detecção e nenhum meio de acoplamento necessário. Pode concluir a detecção em 30 segundos com alta eficiência e velocidade rápida. O teste de corrente parasita usa sinais elétricos para caracterizar defeitos, de modo que os resultados exibidos podem ser digitalizados, armazenados, reproduzidos e os dados podem ser facilmente automatizados para teste.
Em resumo, o teste de correntes parasitas em locais de rosca de parafusos tem sensibilidade relativamente alta e velocidade de detecção rápida, e pode ser priorizado como um método para detectar defeitos de superfície em locais de rosca de parafusos.
