C'è un difetto nella filettatura del bullone di fissaggio? Quale tecnica di prova è migliore?

Bulloni di fissaggio, come componenti di collegamento, hanno una vasta gamma di applicazioni. Ad esempio, i bulloni sono un importante metodo di collegamento nel settore dei trasporti ferroviari, utilizzati principalmente per collegare componenti importanti come morsetti per dischi freno e cambi. Naturalmente, il trattamento termico e la lavorazione della filettatura dei bulloni durante il processo di produzione possono causare gravi problemi di qualità come crepe da trattamento termico, segni irregolari di coltello, difetti di forma, ecc. Per consentire a tutti di scoprire rapidamente e accuratamente se i bulloni di fissaggio presentano difetti, Xiaorui ti dirà nel testo seguente quale tecnica di prova è migliore.

Bulloni di fissaggio

Di seguito è riportato un confronto tra il processo e la sensibilità di rilevamento tramite test di penetrazione, test con particelle magnetiche e test con correnti parassite della filettatura del bullone dopo la prova di fatica, al fine di ottenere un metodo di rilevamento più adatto per la filettatura del bullone.
1. Test di penetrazione
Il test di penetrazione è una tecnica di prova non distruttiva basata sul principio dell'azione capillare per ispezionare i difetti di apertura superficiale in materiali non porosi. Il principio di funzionamento consiste nell'applicare una soluzione penetrante contenente colorante sulla superficie del campione da ispezionare e, sotto azione capillare, penetra nei difetti di apertura superficiale. Quindi, la soluzione penetrante in eccesso sulla superficie viene rimossa e asciugata e viene applicato uno sviluppatore. La soluzione penetrante che penetra nei difetti si infiltrerà nuovamente nella superficie del pezzo in lavorazione sotto azione capillare, formando un display ingrandito. Sulla base del display del difetto, viene eseguita la valutazione della qualità dei difetti di apertura superficiale del pezzo in lavorazione. Di seguito è riportata una breve descrizione del processo di prova.
(1) Materiali di prova: selezionare quattro bulloni difettosi 18CrNi4WA sottoposti a test di fatica e numerati rispettivamente 1 #, 2 #, 3 # e 4 #.
(2) Sistema di rilevamento della penetrazione: metodo di penetrazione del colorante con rimozione del solvente - agente di imaging con sospensione di solvente.
(3) Il processo di test di penetrazione prevede la pulizia preliminare, l'applicazione del penetrante, la rimozione del penetrante e l'imaging.
Pre-pulizia: utilizzare un detergente per rimuovere accuratamente le macchie di olio dalle parti filettate dei 4 bulloni di prova. Dopo la pulizia, asciugarli accuratamente per preparare il processo successivo. A causa della spaziatura molto ridotta tra le filettature dei bulloni utilizzate nell'esperimento, l'effetto pulente del detergente potrebbe non essere molto buono. Pertanto, il tempo di pulizia può essere opportunamente esteso per garantire che le macchie di olio e altri inquinanti sulla filettatura o sui difetti di apertura vengano puliti a fondo per garantire l'efficacia del test di penetrazione.
Applicare il penetrante: spruzzare il penetrante uniformemente sulla zona filettata, e la zona filettata deve essere completamente bagnata dal penetrante. Il tempo di infiltrazione deve essere di almeno 20 minuti per garantire un buon effetto di infiltrazione per piccole crepe da fatica. L'intero processo di infiltrazione deve garantire che il penetrante rimanga umido sulla superficie testata.
Rimozione del penetrante: la rimozione del penetrante è un passaggio fondamentale nei test di penetrazione e una pulizia insufficiente può causare un'eccessiva mascheratura dello sfondo dei display correlati; una pulizia eccessiva può anche rimuovere tutto il penetrante che si è infiltrato nel difetto, portando al fallimento del test di penetrazione. Per quanto riguarda il processo di rimozione del penetrante dalle filettature dei bulloni, utilizzare prima un panno pulito e privo di lanugine per rimuovere il penetrante in eccesso, quindi piegare un angolo con un certo spessore utilizzando carta senza gambo e inserirlo nell'area filettata per pulire. L'area filettata dovrebbe avere un colore di base rosa chiaro.
Imaging: il bullone di prova utilizza un agente di imaging a base di solvente bagnato in bomboletta spray. Prima di applicare l'agente di imaging, la bomboletta spray deve essere agitata per 3-5 minuti per distribuire uniformemente la polvere che si è depositata sul fondo della bomboletta nel solvente. L'agente di imaging applicato dovrebbe formare una pellicola sottile uniforme sull'area filettata e il tempo di imaging è generalmente di 5-10 minuti.

(4) Risultati del test: solo 1 # e 4 # dei 4 testbulloniha mostrato difetti (vedere Figura 1 e Figura 2). I difetti superficiali mostrati nella Figura 1 sono difetti puntiformi e lineari nella seconda posizione della filettatura. In base all'esperienza, il difetto effettivo potrebbe essere un difetto lineare in cui i punti e le linee non sono collegati tra loro. Potrebbe essere dovuto alla penetrazione del penetrante nel difetto tra i punti e le linee che vengono lavati via durante la pulizia intermedia. Il difetto mostrato nella Figura 2 è un difetto lineare nella seconda posizione della filettatura; la visualizzazione della superficie sul lato destro del difetto lineare dovrebbe essere una visualizzazione falsa causata da una rimozione insufficiente del penetrante. L'assenza di difetti nelle parti filettate dei bulloni 2 # e 3 # potrebbe essere dovuta a una rimozione insufficiente del penetrante, con conseguente mascheramento di difetti di sfondo eccessivi.
2. Test delle particelle magnetiche
La tecnologia di test delle particelle magnetiche consiste nel magnetizzare materiali ferromagnetici o pezzi lavorati direttamente facendo passare corrente o posizionandoli in un campo magnetico. In determinate condizioni, viene generato un campo magnetico di dispersione nel sito del difetto e particelle magnetiche o sospensioni magnetiche vengono applicate alla superficie del pezzo lavorato. Il campo magnetico di dispersione nel sito del difetto attrae le particelle magnetiche per formare un accumulo di particelle magnetiche. In base alla posizione, alla forma e alle dimensioni dell'accumulo di particelle magnetiche, è possibile determinare la natura e le dimensioni del difetto
Per questo è stato utilizzato il metodo del magnetismo residuobullonetest di prova delle particelle magnetiche. Ad esempio, da un lato, quando si utilizza il metodo continuo per rilevare l'induzione elettromagnetica e versare la sospensione magnetica, se il tempo di elettrificazione è lungo, ci saranno più particelle magnetiche adsorbite sulle parti filettate con piccola spaziatura, che possono facilmente formare uno sfondo eccessivo; Dopo che il metodo di magnetizzazione residua è stato utilizzato per rilevare la magnetizzazione del pezzo, versare {{0}} volte di sospensione magnetica per bagnare completamente il pezzo. In questo momento, la parte filettata non produrrà segni magnetici di sfondo eccessivi, rendendolo più facile da osservare. D'altra parte, l'intensità di induzione magnetica residua del bullone in questo test è maggiore di 0,8 T e la forza coercitiva è maggiore di 1 kA/m, quindi il metodo magnetico residuo può essere utilizzato per il rilevamento.
2.1 Processo di test:
(1) Metodo di prova: prova delle particelle magnetiche fluorescenti umide a magnetismo residuo.
(2) Attrezzatura di prova: rilevatore di difetti delle particelle magnetiche del bullone CJW-1000.
(3) Campioni di prova: 4 campioni di bulloni sottoposti a test di fatica.
(4) Irradianza ultravioletta: 2600 μ W/cm2.
(5) Concentrazione della sospensione magnetica fluorescente: 0.1 mL/100 mL.
(6) Eseguire la verifica della sensibilità.
2.2 Processo di test delle particelle magnetiche
(1) Pulire le macchie d'olio e le impurità dalla parte filettata del bullone.
(2) Accendere il rilevatore di difetti e mescolare accuratamente la sospensione magnetica per 10 minuti. Iniettare 100 mL di sospensione magnetica nel tubo di precipitazione della concentrazione e lasciar riposare per 40 minuti. Quindi leggere il volume di polvere magnetica nel tubo di precipitazione.
(3) Posizionare il misuratore di luminosità della radiazione ultravioletta sulla parte filettata per verificare l'intensità della luce ultravioletta.
(4) Serrare il bullone, disattivare la magnetizzazione assiale e attivare quella longitudinale, con un tempo di accensione di 0.25~1 s.
(5) Interrompere la magnetizzazione e rimuovere il bullone. Applicare la sospensione magnetica alla parte filettata delbulloneversandolo 2-3 volte per garantire una sufficiente bagnatura della parte filettata.
(6) Lasciare il bullone in posizione orizzontale per 10 secondi (permettendo alla sospensione magnetica residua nell'area filettata di scorrere via) e osservare la traccia magnetica visualizzata sotto la luce ultravioletta.
(7) Misurare la smagnetizzazione della dimensione della traccia magnetica.
2.3 Risultati dei test

Solo 1 # e 4 # dei 4 bulloni di prova mostrano difetti, come mostrato nelle Figure 3 e 4. La Figura 3 mostra display lineari di circa 8 mm e 12 mm nella seconda posizione della filettatura. La Figura 4 mostra un display lineare di circa 8 mm nella seconda posizione della filettatura. Non sono stati trovati segni magnetici di difetto sui bulloni 2 # e 3 #, il che potrebbe essere dovuto alle piccole dimensioni del difetto che non formano abbastanza campo magnetico di dispersione per assorbire l'accumulo di polvere magnetica.
3. Test a correnti parassite
Il principio del test delle correnti parassite è che una bobina con corrente alternata che la attraversa si avvicina a un conduttore e il campo magnetico alternato generato dalla corrente alternata induce correnti parassite nel pezzo in lavorazione. Le proprietà del pezzo in lavorazione e la presenza o assenza di difetti possono influenzare la fase e l'ampiezza delle correnti parassite, che a loro volta influenzano il campo magnetico e causano cambiamenti nella tensione e nell'impedenza della bobina. Misurando i cambiamenti nella tensione o nell'impedenza della bobina, è possibile analizzare la presenza o l'assenza di difetti nel pezzo in lavorazione. La caratteristica di rilevamento è che la bobina di rilevamento non ha bisogno di entrare in contatto con il pezzo in lavorazione o di accoppiarsi con il mezzo e la velocità di rilevamento è rapida.
3.1 Metodo di prova
Utilizzare un rilevatore di difetti a correnti parassite multifrequenza per eseguire test a correnti parassite subullonezona del filo.
3.2 Risultati dei test
(1) Parametri di prova delle correnti parassite
Attrezzatura di magnetizzazione: rilevatore di difetti a correnti parassite TEDDY+A (vedere Figura 5).
Sonda: sonda specializzata per il rilevamento della filettatura dei bulloni (vedere Figura 6).
Frequenza di eccitazione: 100 kHz~500 kHz.
Regolazione della sensibilità: Lo stesso blocco di prova del bullone del materiale presenta una crepa artificiale con una profondità di 0,3 mm nella parte filettata.

(2) Risultati dei test a correnti parassite
La prova a correnti parassite delle parti filettate dei bulloni numerati 1 #, 3 # e 4 mostra i risultati come mostrato nelle Figure da 7 a 9. Il lato sinistro della figura mostra una crepa artificiale con una profondità di 0.3 Imm, mentre il lato destro mostra un difetto nel bullone di prova.

4. Conclusione del test
Sono stati condotti test con particelle magnetiche penetranti e correnti parassite sulle parti filettate di quattro bulloni sottoposti a test di fatica. I risultati hanno mostrato che sono stati rilevati difetti nei bulloni 1 #, 3 # e 4 #. Tra questi, tutti e tre i metodi di rilevamento per i bulloni 1 # e 4 # hanno mostrato che il bullone 3 # presentava solo segnali di difetto durante il test con correnti parassite.
(1) Test di penetrazione: rilevamento di difetti puntuali e lineari (vedere Figura 1), che in realtà dovrebbero essere difetti lineari (come verificato nella Figura 3), ma la mancata visualizzazione della morfologia completa del difetto comporta una bassa sensibilità di rilevamento; inoltre, ci sono molti processi di test di penetrazione e il tempo di test per un bullone è di circa 30 minuti. È anche molto difficile rimuovere il fluido di penetrazione in eccesso alla radice della filettatura. Una rimozione incompleta può facilmente causare uno sfondo eccessivo e ridurre la sensibilità.
(2) Test delle particelle magnetiche: i difetti possono essere chiaramente visti nelle parti filettate dibulloni1 # e 4 #, ma non vengono visualizzate tracce magnetiche nei bulloni 2 # e 3 #. Ciò potrebbe essere dovuto alle piccole dimensioni dei difetti, che non hanno formato un campo magnetico di dispersione sufficiente ad assorbire l'accumulo di particelle magnetiche. Inoltre, il metodo del magnetismo residuo dovrebbe essere utilizzato per la parte filettata del bullone. Il metodo del magnetismo residuo richiede che la forza coercitiva del bullone sia di 1 kA/m e che l'intensità del campo magnetico residuo sia superiore a 0.8 T, quindi alcuni bulloni non possono essere testati utilizzando questo metodo.
(3) Test a correnti parassite: può rilevare difetti che non possono essere rilevati dai due metodi sopra indicati con elevata sensibilità di rilevamento e nessun mezzo di accoppiamento richiesto. Può completare il rilevamento in 30 secondi con elevata efficienza e velocità elevata. Il test a correnti parassite utilizza segnali elettrici per caratterizzare i difetti, quindi i risultati visualizzati possono essere digitalizzati, archiviati, riprodotti e i dati possono essere facilmente automatizzati per il test.
In sintesi, il test a correnti parassite nelle posizioni delle filettature dei bulloni ha una sensibilità relativamente elevata e una velocità di rilevamento elevata, e può essere considerato un metodo prioritario per rilevare difetti superficiali nelle posizioni delle filettature dei bulloni.