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          熱處理中的渦流及預多頻檢測技術

          作者: 時間:2013-04-17 來源:網絡 收藏
          在大型汽車公司的大型淬火車間中,傳動系統(tǒng)用的齒輪零件連續(xù)進行表面滲碳淬火,產量非常大。在此之前,需要通過隨機抽樣,將零件切開、拋光后在金相顯微鏡下檢查淬硬層深度。在通常條件下,每一個班次要抽取4次,進行每次11件的破壞性檢測,因此每天總計要破壞零件132件。

          這種方法存在以下問題:

          1.在過程不好或失敗的情況下,為了保證沒有不合格產品出庫,需要增加進行破壞性檢測的齒輪零件數量;
          2.檢測結果非實時,至少需要等30min;
          3.只有切開的零件才能100%確認是否合格;
          4.檢測的前提是假設同一批次工件的性能一致;
          5.由于進行破壞性檢測,因此解決問題的成本高。

          由以上問題可知,我們需要一種無損檢測程序來提高硬度及淬硬層深度檢測的效率,而且這種方法僅需破壞非常少的零件。

          用戶應用了一種采用“PMFT(預防性多頻技術)”的檢測系統(tǒng)。安裝了第一套齒輪零件檢測系統(tǒng)后,用戶又安裝了兩套系統(tǒng),其中一套用于齒輪,另一套用于軸類檢測。

          無損檢測方法的經濟性計算

          由文中表可看出,成本計算基于采用德國IBG公司EDDYLINER P系統(tǒng)之后節(jié)省的金相檢測勞動力成本、破壞性檢測工件成本以及切割鋸條的成本。其他重要因素(如節(jié)省的耗材、延誤的檢測結果以及增加的對可疑批次進行破壞性檢測的成本)沒有計算成本,僅作主觀考慮。

          無損檢測系統(tǒng)的技術基礎

          該無損檢測系統(tǒng)的技術基礎是IBG公司發(fā)明的快速多頻檢測方法,一般稱為“預防性多頻檢測”,簡稱為“PMFT”。

          該系統(tǒng)的優(yōu)點如下:

          1.由于采用PMFT預多頻方法,系統(tǒng)非常可靠;
          2.檢測靈敏度高;
          3.重復性好,標定件的測量值(如電壓向量值等)可以進行長期保存;
          4.檢測設置簡單,工廠的工人經過短期培訓即可操作;
          5.維護簡單;
          6.每個工件檢測時間僅數秒鐘,速度很快;
          7.可為檢測過的工件及標定工件建立文檔;
          8.當需要時,可以輕松對所有零件進行100%檢測;

          表 完全破壞性檢測和由有限破壞性檢測支持的無損檢測成本對比
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          PMFT-

          此方法由IBG公司發(fā)明,采用預多頻技術的渦流檢測儀器,和之前的渦流儀器運行方式完全不同(見圖1及圖2)。由于不同的缺陷會產生不同的渦流信號,預多頻渦流儀采用多個頻率進行檢測,只需對合格零件進行標定。

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          圖1 單頻檢測方法

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          圖2 方法

          除了使用多個檢測頻率以外,頻率的帶寬非常重要,最低檢測頻率和最高檢測頻率的比率應高于1:1000以保證檢測的可靠性。

          使用現(xiàn)代的電子技術可以使多個頻率的檢測時間大大縮短,因此現(xiàn)在可以對所有需要的頻率進行檢測,從而使包含在材料中的所有信息都可被渦流檢測信號讀到,使得發(fā)現(xiàn)所有材料中的淬硬缺陷成為可能,不但有預防性而且非??煽?。

          另一優(yōu)點是現(xiàn)代檢測系統(tǒng)的多維評估。每一個檢測頻率產生一個公差區(qū)域(見圖3),公差區(qū)域相應于每個檢測頻率下檢測傳感器產生的所有電壓向量信息。只有當所有的公差區(qū)域都滿足時,被測的工件才是合格工件,只要一個公差區(qū)域不滿足,則此被測零件分類為不合格。所有低頻、中頻及高頻范圍都清楚地顯示出來。

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          圖3 8個檢測頻率下的8個公差區(qū)域(參數)


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