Boulons de fixationLes boulons de fixation, en tant que composants de connexion, ont une large gamme d'applications. Par exemple, les boulons sont une méthode de connexion importante dans l'industrie du transport ferroviaire, principalement utilisée pour connecter des composants importants tels que les colliers de frein et les boîtes de vitesses. Bien entendu, le traitement thermique et le traitement du filetage des boulons pendant le processus de fabrication peuvent entraîner de graves problèmes de qualité tels que des fissures de traitement thermique, des marques de couteau irrégulières, des défauts de forme, etc. Afin de permettre à chacun de trouver rapidement et avec précision si les boulons de fixation présentent des défauts, Xiaorui vous indiquera dans le texte suivant quelle technique de test est la meilleure.
Boulons de fixation
Ce qui suit est une comparaison du processus et de la sensibilité de détection par des tests de pénétration, des tests de particules magnétiques et des tests de courants de Foucault du filetage du boulon après des tests de fatigue, afin d'obtenir une méthode de détection plus adaptée au filetage du boulon.
1. Tests de pénétration
Le test de pénétration est une technique de contrôle non destructif basée sur le principe de l'action capillaire pour inspecter les défauts d'ouverture de surface dans les matériaux non poreux. Le principe de fonctionnement consiste à appliquer une solution pénétrante contenant un colorant sur la surface de l'échantillon à inspecter et, sous l'action capillaire, elle pénètre dans les défauts d'ouverture de surface. Ensuite, l'excès de solution pénétrante sur la surface est éliminé et séché, et un révélateur est appliqué. La solution pénétrante qui pénètre dans les défauts s'infiltrera à nouveau dans la surface de la pièce sous l'action capillaire, formant un affichage agrandi. Sur la base de l'affichage des défauts, l'évaluation de la qualité des défauts d'ouverture de surface de la pièce est effectuée. Voici une brève description du processus de test.
(1) Matériaux d'essai : sélectionnez quatre boulons 18CrNi4WA défectueux qui ont subi des essais de fatigue et sont numérotés respectivement 1 #, 2 #, 3 # et 4 #.
(2) Système de détection de pénétration : méthode de pénétration de colorant de type élimination de solvant - agent d'imagerie en suspension de solvant.
(3) Le processus de test de pénétration comprend le pré-nettoyage, l'application du pénétrant, l'élimination du pénétrant et l'imagerie.
Pré-nettoyage : utilisez un agent nettoyant pour éliminer soigneusement les taches d'huile des parties filetées des 4 boulons d'essai. Après le nettoyage, séchez-les soigneusement pour préparer le processus suivant. En raison du très petit espacement entre les filetages des boulons utilisés dans l'expérience, l'effet nettoyant de l'agent nettoyant peut ne pas être très bon. Par conséquent, le temps de nettoyage peut être prolongé de manière appropriée pour garantir que les taches d'huile et autres polluants au niveau des défauts de filetage ou d'ouverture sont soigneusement nettoyés afin de garantir l'efficacité du test de pénétration.
Appliquer le pénétrant : pulvériser le pénétrant uniformément sur la zone filetée, et la zone filetée doit être complètement mouillée par le pénétrant. Le temps d'infiltration doit être d'au moins 20 minutes pour assurer un bon effet d'infiltration pour les petites fissures de fatigue. L'ensemble du processus d'infiltration doit garantir que le pénétrant reste humide sur la surface testée.
Retrait du pénétrant : Le retrait du pénétrant est une étape clé des tests de pénétration, et un nettoyage insuffisant peut entraîner un masquage excessif de l'arrière-plan des écrans concernés ; un nettoyage excessif peut également éliminer tout le pénétrant qui s'est infiltré dans le défaut, entraînant l'échec du test de pénétration. En ce qui concerne le processus de retrait du pénétrant des filetages des boulons, utilisez d'abord un chiffon propre et non pelucheux pour éliminer l'excès de pénétrant, puis pliez un coin d'une certaine épaisseur à l'aide de papier sans tige et insérez-le dans la zone filetée pour l'essuyer. La zone filetée doit avoir une couleur de base rose clair.
Imagerie : Le boulon d'essai utilise un agent d'imagerie à base de solvant humide en aérosol. Avant d'appliquer l'agent d'imagerie, l'aérosol doit être agité pendant 3-5 minutes pour répartir uniformément la poudre qui s'est déposée au fond de l'aérosol dans le solvant. L'agent d'imagerie appliqué doit former un film mince et uniforme sur la zone filetée, et le temps d'imagerie est généralement de 5-10 minutes.
(4) Résultats des tests : Seulement 1 # et 4 # des 4 testsboulons Les défauts de surface représentés sur la figure 1 sont des défauts ponctuels et linéaires au niveau de la deuxième position du filetage. D'après l'expérience, le défaut réel peut être un défaut linéaire où les points et les lignes ne sont pas connectés entre eux. Cela peut être dû à la pénétration de pénétrant dans le défaut entre les points et les lignes qui a été éliminé lors du nettoyage intermédiaire. Le défaut représenté sur la figure 2 est un défaut linéaire au niveau de la deuxième position du filetage ; l'affichage de surface sur le côté droit du défaut linéaire doit être un affichage erroné causé par une élimination insuffisante du pénétrant. L'absence de défauts dans les parties filetées des boulons 2 # et 3 # peut être due à une élimination insuffisante du pénétrant, ce qui entraîne le masquage de défauts d'arrière-plan excessifs.
2. Test par particules magnétiques
La technologie de test par particules magnétiques consiste à magnétiser directement des matériaux ou des pièces ferromagnétiques en faisant passer un courant ou en les plaçant dans un champ magnétique. Dans certaines conditions, un champ magnétique de fuite est généré au niveau du site du défaut et des particules magnétiques ou des suspensions magnétiques sont appliquées à la surface de la pièce. Le champ magnétique de fuite au niveau du site du défaut attire les particules magnétiques pour former un amas de particules magnétiques. En fonction de l'emplacement, de la forme et de la taille de l'amas de particules magnétiques, la nature et la taille du défaut peuvent être déterminées
La méthode du magnétisme résiduel a été utilisée pour cela boulon Test de particules magnétiques. Par exemple, d'une part, lors de l'utilisation de la méthode continue pour détecter l'induction électromagnétique et le coulage de la suspension magnétique, si le temps d'électrification est long, il y aura plus de particules magnétiques adsorbées sur les pièces filetées avec un petit espacement, ce qui peut facilement former un arrière-plan excessif ; après avoir utilisé la méthode de magnétisation résiduelle pour détecter la magnétisation de la pièce, verser {{0}} fois de suspension magnétique pour mouiller complètement la pièce. À ce moment-là, la partie filetée ne produira pas de marques magnétiques d'arrière-plan excessives, ce qui la rendra plus facile à observer. D'autre part, l'intensité d'induction magnétique résiduelle du boulon dans ce test est supérieure à 0,8 T et la force coercitive est supérieure à 1 kA/m, de sorte que la méthode magnétique résiduelle peut être utilisée pour la détection.
2.1 Processus de test :
(1) Méthode d'essai : Essai de particules magnétiques fluorescentes humides à magnétisme résiduel.
(2) Équipement de test : détecteur de défauts à particules magnétiques à boulon CJW-1000.
(3) Échantillons d’essai : 4 échantillons de boulons ayant subi un essai de fatigue.
(4) Irradiance ultraviolette : 2600 μ W/cm2.
(5) Concentration de la suspension magnétique de fluorescence : 0,1 mL/100 mL.
(6) Effectuer une vérification de sensibilité.
2.2 Processus de test par particules magnétiques
(1) Nettoyez les taches d’huile et les impuretés de la partie filetée du boulon.
(2) Allumez le détecteur de défauts et remuez soigneusement la suspension magnétique pendant 10 minutes. Injectez 100 ml de suspension magnétique dans le tube de précipitation par concentration et laissez reposer pendant 40 minutes. Lisez ensuite le volume de poudre magnétique dans le tube de précipitation.
(3) Placez l'éclairementmètre à rayonnement ultraviolet sur la partie filetée pour vérifier l'intensité de la lumière ultraviolette.
(4) Serrez le boulon, désactivez la magnétisation axiale et activez la magnétisation longitudinale, avec un temps de mise sous tension de 0.25~1 s.
(5) Arrêtez la magnétisation et retirez le boulon. Appliquez une suspension magnétique sur la partie filetée duboulonen le versant 2-3 fois pour assurer un mouillage suffisant de la partie filetée.
(6) Laissez le boulon reposer horizontalement pendant 10 secondes (en laissant la suspension magnétique résiduelle dans la zone filetée s'écouler) et observez l'affichage de la trace magnétique sous une lumière ultraviolette.
(7) Mesurer la démagnétisation de la taille des traces magnétiques.
2.3 Résultats des tests
Seuls 1 et 4 des 4 boulons d'essai présentent des défauts, comme le montrent les figures 3 et 4. La figure 3 montre des affichages linéaires d'environ 8 mm et 12 mm à la position du deuxième filetage. La figure 4 montre un affichage linéaire d'environ 8 mm à la position du deuxième filetage. Aucune marque magnétique défectueuse n'a été trouvée sur les boulons 2 et 3, ce qui peut être dû à la petite taille du défaut qui ne forme pas suffisamment de champ magnétique de fuite pour adsorber l'accumulation de poudre magnétique.
3. Essais par courants de Foucault
Le principe du test par courants de Foucault est le suivant : une bobine traversée par un courant alternatif s'approche d'un conducteur et le champ magnétique alternatif généré par le courant alternatif induit un courant de Foucault dans la pièce. Les propriétés de la pièce et la présence ou l'absence de défauts peuvent affecter la phase et l'amplitude des courants de Foucault, qui à leur tour affectent le champ magnétique et provoquent des changements dans la tension et l'impédance de la bobine. En mesurant les changements de tension ou d'impédance de la bobine, la présence ou l'absence de défauts dans la pièce peut être analysée. La caractéristique de détection est que la bobine de détection n'a pas besoin d'entrer en contact avec la pièce ou de se coupler avec le milieu, et la vitesse de détection est rapide.
3.1 Méthode d'essai
Utilisez un détecteur de défauts à courants de Foucault multifréquence pour effectuer des tests de courants de Foucault sur leboulonzone de filetage.
3.2 Résultats des tests
(1) Paramètres de test des courants de Foucault
Equipement de magnétisation : détecteur de défauts à courants de Foucault TEDDY+A (voir Figure 5).
Sonde : Sonde de détection de filetage de boulon spécialisée de type placement (voir Figure 6).
Fréquence d'excitation : 100 kHz~500 kHz.
Réglage de la sensibilité : Le bloc de test de boulon du même matériau présente une fissure artificielle d'une profondeur de 0,3 mm dans la partie filetée.
(2) Résultats des essais par courants de Foucault
Les essais par courants de Foucault sur les parties filetées des boulons numérotés 1 #, 3 # et 4 montrent les résultats tels qu'illustrés dans les figures 7 à 9. Le côté gauche de la figure montre une fissure artificielle d'une profondeur de 0.3 Imm, tandis que le côté droit montre un défaut dans le boulon d'essai.
4. Conclusion du test
Des essais de particules magnétiques pénétrantes et de courants de Foucault ont été effectués sur les parties filetées de quatre boulons soumis à des essais de fatigue. Les résultats ont montré que des défauts ont été détectés dans les boulons 1 #, 3 # et 4 #. Parmi eux, les trois méthodes de détection pour les boulons 1 # et 4 # ont montré que seul le boulon 3 # présentait des signaux de défaut lors des essais de courants de Foucault.
(1) Test de pénétration : détection de défauts ponctuels et linéaires (voir la figure 1), qui devraient en fait être des défauts linéaires (comme vérifié dans la figure 3), mais l'incapacité à afficher la morphologie complète du défaut entraîne une faible sensibilité de détection ; en outre, il existe de nombreux processus de test de pénétration et le temps de test pour un boulon est de près de 30 minutes. Il est également très difficile d'éliminer l'excès de liquide de pénétration à la racine du filetage. Une élimination incomplète peut facilement provoquer un bruit de fond excessif et réduire la sensibilité.
(2) Contrôle des particules magnétiques : les défauts sont clairement visibles dans les parties filetées deboulons1 # et 4 #, mais aucune trace magnétique n'est affichée dans les boulons 2 # et 3 #. Cela peut être dû à la petite taille des défauts, qui n'ont pas formé un champ magnétique de fuite suffisant pour adsorber l'accumulation de particules magnétiques. De plus, la méthode du magnétisme résiduel doit être utilisée pour la partie filetée du boulon. La méthode du magnétisme résiduel nécessite que la force coercitive du boulon soit de 1 kA/m et que l'intensité du champ magnétique résiduel soit supérieure à 0,8 T, de sorte que certains boulons ne peuvent pas être testés à l'aide de cette méthode.
(3) Test par courants de Foucault : il peut détecter les défauts qui ne peuvent pas être détectés par les deux méthodes ci-dessus avec une sensibilité de détection élevée et aucun milieu de couplage n'est requis. Il peut effectuer la détection en 30 secondes avec une efficacité élevée et une vitesse rapide. Les tests par courants de Foucault utilisent des signaux électriques pour caractériser les défauts, de sorte que les résultats affichés peuvent être numérisés, stockés, reproduits et les données peuvent être facilement automatisées pour les tests.
En résumé, les tests par courants de Foucault aux emplacements des filetages des boulons présentent une sensibilité relativement élevée et une vitesse de détection rapide, et peuvent être considérés comme une méthode prioritaire de détection des défauts de surface aux emplacements des filetages des boulons.
