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軋輥探傷方法簡述:
軋輥探傷方法簡述:
常見的探傷方法
常見軋輥探傷方法軋輥的探傷方法主要有以下幾種:磁粉探傷、滲透著色探傷、渦流探傷、超聲波探傷。下面逐一進行介紹。
1、磁粉探傷
磁粉探傷技術主要被用來測定軋輥輥身表面的裂紋和在輥頸區(qū)域的疲勞裂紋、過度的周期負荷或隨后產(chǎn)生的正常腐蝕。
磁粉探傷原理:電磁學原理,磁化電流通過鐵磁性工件表面形成電磁場,缺陷的存在會切斷磁力線,形成漏磁場并吸附磁粉,磁粉堆積形成磁痕,通過觀察磁痕來判斷缺陷的存在(磁痕實質(zhì)上就是放大了的缺陷)。
磁粉探傷技術的優(yōu)點:
(1)確定表面和次表面線形不連續(xù)缺陷;
(2)操作和解釋相對簡單。
磁粉探傷技術的缺點:
(1)只能使用在鐵磁體材質(zhì)上;
(2)局限于表面缺陷的探傷。
2、滲透著色探傷
滲透著色探傷由于使用簡單,滲透著色探傷廣泛地用于軋輥表面裂紋檢查。*常見的是用紅色染料,可以用噴霧的方法來施加。與白色的底子相比提供了明顯的對比。
滲透著色探傷優(yōu)點:
(1)不需要電源;
(2)可以探測復雜的形狀,指出缺陷的形狀和尺寸;
(3)能夠顯示很少很密的缺陷;
(4)能夠探測黑色及有色金屬。
滲透著色探傷缺點:
(1)不能探測次表面的缺陷;
(2)表面必須干凈無油污而且干燥。
3、渦流探傷
渦流探傷是7O年代開始使用這種方法,此方法是開發(fā)并被自動
化的**個裂紋探傷系統(tǒng)。當表面裂紋存在時,它能給磨工清楚正確
的信號。它也能查明缺陷的位置和裂紋的級別。由于渦流探傷主要用于確定表面裂紋。
渦流檢測原理:渦流檢測是建立在電磁感應原理基礎之上的一種無損檢測方法,它適用于導電材料。當把一塊導體置于交變磁場之中,在導體中就有感應電流存在,即產(chǎn)生渦流。由于導體自身各種因素(如電導率、磁導率、形狀,尺寸和缺陷等)的變化,會導致渦流的變化,利用這種現(xiàn)象判定導體性質(zhì),狀態(tài)的檢測方法,叫渦流檢測。
渦流探傷的優(yōu)點:
1、檢測時,線圈不需要接觸工件,也無需耦合介質(zhì),所以檢測速度快。
2、對工件表面或近表面的缺陷,有很高的檢出靈敏度,且在一定的范圍內(nèi)具有良好的線性指示,可用作質(zhì)量管理與控制。
3、能測量金屬覆蓋層或非金屬涂層的厚度。
4、可檢驗能感生渦流的非金屬材料,如石墨等。
5、檢測信號為電信號,可進行數(shù)字化處理,便于存儲、再現(xiàn)及進行數(shù)據(jù)比較和處理。
渦流探傷的缺點
(1)只能在導體材料上探傷;
(2)滲透深度淺;
(3)許多因素如材質(zhì)的幾何形狀和滲透性要影響信號。在一些情
況下磁粉探傷殘余的磁或其它信號源會導致錯?`的讀數(shù);
(4)渦流探傷裝置有一定的盲區(qū)(一般是在探測開始和結(jié)束的區(qū)域)
4、超聲波探傷
近年來,軋輥超聲波探傷系統(tǒng)已經(jīng)普及,如上所述它們已與渦流探傷接合并使用。其主要優(yōu)點是能探測次表面缺陷以及能探測復合澆注軋輥的結(jié)合處的缺陷。一般說來,用耦合晶柱探頭對次表層探傷。為了使聲波有效地傳入軋輥要使用水(油)作為耦合劑。進一步開發(fā)了表面波和切面波合成探頭,可能會代替渦流探傷。
超聲波探傷原理:超聲波探傷是利用超聲波在物質(zhì)中的傳播、反射和衰減等物理特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的一種探傷方法。超聲波探傷具有靈敏度高、探測速度快、成本低、操作方便、探測厚度大對人體和環(huán)境無害,特別對裂紋、未熔合等危險性缺陷探傷靈敏度高等優(yōu)點。但也存在操作者的水平和經(jīng)驗有關缺點。在探傷中,常與其他探傷手段配合使用,提高探傷結(jié)果的可靠性。
超聲波探傷的優(yōu)點
(1)可以在很多材質(zhì)里滲透到相當深度;
(2)能夠在次表面探傷;
(3)能夠探測很小的裂紋;
(4)在確定裂紋尺寸和深度時相對準確;
(5)便攜式可用電池提供能源進行操作;
(6)能夠檢測內(nèi)部缺陷的變化。
超聲波探傷的缺點
(1)需要好的耦合劑;
(2)需要受過培訓的有經(jīng)驗的操作工;
(3)操作工對缺陷要有豐富的知識。
超聲波探傷的組成:標準超聲波清洗設備由三部分組成:超聲波發(fā)生器(又稱超聲波電源)、換能器及其它的輔助設備。
超聲波發(fā)生器:即我們常說的探傷儀,將低頻電轉(zhuǎn)變成 28KHZ以上的高頻電信號,通過鏈接線接到換能器上。
超聲波換能器:熟稱探頭,是一種高效率的換能元件,能將電能轉(zhuǎn)換成強有力的超聲波振動,在產(chǎn)生超聲波振動時,仿佛是一個小的活塞,振幅很小,約只有幾微米。這就是平時我們所說的超聲波。 輔助設備:鏈接線、耦合劑、試塊
常用的探頭:
2兆表面波探頭:用于檢測軋輥表面裂紋
2兆的雙晶探頭:用于檢測軋輥工作層厚度
2兆的直探頭:用于檢測軋輥內(nèi)部缺陷
2兆45度斜探頭:用于檢測裂紋深度
超聲波探傷可能出現(xiàn)的問題
1、由于超聲波會受到被測物體不平整、反射角度度以及多次反射的影響,可能會帶來測量數(shù)據(jù)誤差增大。
2、由于超聲波有測量盲區(qū)的固有特性,因此,如果近距離測量時,當測量位置發(fā)生變化而接收到的數(shù)據(jù)不變時,說明進入了測量盲區(qū)。
3、超聲波在測量遠處物體時,如果沒有測量數(shù)據(jù)返回,可能是超出測量范圍,或是測量角度不對??梢赃m當調(diào)整測量角度。
合理的軋輥探傷工藝的優(yōu)點
1節(jié)約成本
(1)未使用軋輥探傷的軋鋼廠在修磨軋輥時一般采用開環(huán)磨削或車削的方式操作,一般說來這意味著要去掉軋輥表面的一個標準深度,如果缺陷較小,造成了不必要的浪費;如果缺陷較大,可能去除不干凈。使用軋輥探測裝置后,能確保*小的去除量,正常情況下只為原來的l/3~1/2,避免了不必要的損失,又確保了軋輥的磨削質(zhì)量。
(2)可以減少軋機停機時間,增加軋輥使用壽命、減少廢鋼量以及由于在正常操作情況下,裂紋擴展導致的產(chǎn)品質(zhì)量下降情況。應用合理的軋輥探傷后基本能保證每根軋輥都用到保證的*小尺寸才報廢。這樣就可以解決以前很多軋輥由于存在內(nèi)部缺陷檢查不出來,造成缺陷擴展,*后發(fā)生許多斷輥或其它嚴重影響生產(chǎn)的事故。
2改進質(zhì)量
使用了軋輥探傷裝置意味著可以將軋輥上的缺陷**干凈,同時保證了軋輥機械性能的完整性和表面的光潔度。這樣就能夠保證不因這些原因使產(chǎn)品的質(zhì)量降低。
結(jié)語
雖然軋輥的探傷方法也有很多種,但是總的來說都是為了將軋輥上各種各樣的缺陷去除干凈,以保證軋線用輥的表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量的合格,為了達到此目的,現(xiàn)在軋輥探傷向著自動化(安裝在軋輥磨床上)、綜合化(幾種探傷方法聯(lián)合使用)、專業(yè)化(設置專業(yè)探傷人員)的方向發(fā)展。我們現(xiàn)有的探傷水平?有待提高,我們努力學習掌握更先進的探傷技術和探傷經(jīng)驗。
參考文獻
[1]魏國亮.趙振宇、徐勝航、于洋,工業(yè)常用無損探傷原理及特點分析[J],(2008)03-0152-02.
[2]姚培元.無損檢測技術[M].北京:航天大學出版社,1983.
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