SU1620262A1 - Способ контрол процесса снижени остаточных напр жений деталей при вибрационном старении - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающим методам контрол , в частности к средствам дл  контрол  процесса сн ти  и перераспределени  остаточных напр жений , их стабилизации при искусственном старении, например вибрационном. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности контрол . Дл  этого по способу контрол  процесса снижени  остаточных напр жений, основанному на многократном вибровозбуждении обрабатываемой детали в заданном диапазоне частот и определении момента окончани  виброобработки по моменту стабилизации величины остаточных напр жений, деталь дополнительно циклически перенамагничивают от нул  до насыщени  магнитным полем, измен ющимс  по пилообразному закону, регистрируют число скачков намагничивани  за один цикл, а обработку прекращают после стабилизации изменени  числа скачков 2 ил. сл

Description

Изобретение относитс  к неразрушающим методам контрол , в частности к средствам дл  контрол  процесса сн ти  и перераспределени  остаточных напр жений , их стабилизации при искусственном старении, например вибрационном.

Цель изобретени  - повышение производительности контрол  за счет устранени  большого количества измерений,

На фиг.1 изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - графический вид намагничивани  от нул  до полного насыщени .

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит сердечник 1, который устанавливаетс  на контролируемую деталь 2 через промежуточный изол ционный элемент 3 и имеет две обмотки - первичную, к

которой подаетс  напр жение U намагничивани , и вторичную, котора  через усилитель 4 подсоединена к счетчику 5 импульсов.

Способ осуществл етс  следующим образом .

В процессе вибростарени  обрабатываемой детали 2 на ее поверхности закрепл ют сердечник 1 через промежуточный элемент 3, который предназначен дл  обеспечени  посто нного зазора б между контролируемой деталью и сердечником 1, т.е. д const. На первичную обмотку сердечника 1 подаетс  напр жение U намагничивани . Деталь намагничивают до момента полного магнитного насыщени .

В момент намагничивани  детали 2 про вл етс  эффект Баркгаузена, который описывает ступенчатый характер намагнио ю о ю о ю

чивани  ферромагнетиков при монотонном росте напр женности намагничивающего пол  и отражает неравномерность перестройки доменной структуры ферромагнетика , т.е. в процессе намагничивани  контролируемой детали 2 в ней по вл ютс  так называемые скачки Баркгаузена, которые через вторичную обмотку и усилитель 4 регистрируютс  счетчиком 5 импульсов. Затем деталь 2 размагничивают до нул  и оп ть намагничивают до полного магнитного насыщени  с одновременным замером числа скачков Баркгаузена. Таким образом, деталь подвергаетс  циклическому перенамагничиванию магнитным полем, напр женность которого измен ют по пилообразному закону от нул  до полного насыщени . Так как в результате действи  на деталь 2 остаточных напр жений число скачков Баркгаузена при намагничивании возрастает, то во врем  вибрационного старени , когда величина остаточных напр жений уменьшаетс , уменьшаетс  и число скачков Баркгаузена, т.е. во врем  виброdN

старени  контролируетс  величина - , где

at

N - число скачков Баркгаузена. В тот момент , когда величина остаточных напр жений не измен етс , т.е. когда они полностью перераспределились и стабилизировались, стабилизируетс  и изменение числа скачков dN

Баркгаузена, т.е.

dt

0. В этом случае

можно судить о моменте завершени  процесса вибрационного старени  и прекратить виброобработку.

Пример. Необходимо обработать деталь в виде планки размером 250 х 50 х 25 из материала сталь 20. Перед обработкой наличие остаточных напр жений в детал х определ лось, например, рентгеновским методом, реализованном на дифрактометре Стрейнфлекс (Япони ). Затем на деталь устанавливалось контрольное устройство, а саму деталь подвергали вибрационному старению на электродинамическом стенде ST 4802 S фирмы Brulkjar (Дани ), в процессе которого деталь подвергалась циклическому перенамагничиванию и регистрировались изменени  числа скачков . Частота перенамагничивани  выбиралась равной 0,001 Гц, напр женность магнитного пол  - ЗОЭ. Средн   длительность скачков Баркгаузена равн лась 1 мкс, Одновременно процесс сн ти  и перераспределени  остаточных напр жений контролировалс  с помощью известного

устройства. Исследовани  показали, что с помощью известного устройства необходимо делать большое количество замеров амплитуд но-фазо-частотной характеристики детали, что снижает производительность

процесса контрол . В то врем  как предлагаемое устройство показало стабилизацию остаточных напр жений в детали уже через 8 мин после начала ее обработки. Дл  оценки точности работы предлагаемого устройства величину остаточных напр жений в обработанной детали замерзли на дифрак- томере Стрейнфлекс. Эти измерени  показали , что величина остаточных напр жений в обработанной детали стабилизировалась и стала меньше допустимой величины, а равномерность их распределени  по детали повысилась и достигла 65%. Предлагаемый способ можно использовать как дл  контрол  всей детали, например в случае ее малых габаритов, так и дл  отдельных ее частей, т.е. в зонах концентрации остаточных напр жений, например в случае больших габаритов детали. Кроме того , предлагаемый способ позвол ет подбирать оптимальные режимы вибрационного старени  деталей различных габаритов и конфигурации, при этом исключаетс  возможность их перегрузки.

Claims (1)

1. Формулаизобретени 

   Способ контрол  процесса снижени  остаточных напр жений деталей при вибрационном старении, включающий многократное вибровозбуждение детали в заданном

   диапазоне частот и прекращение виброобработки при достижении момента стабилизации величины остаточных напр жений, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности контрол ,

   5 деталь дополнительно циклически перемаг- ничивают от нул  до насыщени  магнитным полем, измен ющимс  по пилообразному закону, регистрируют число скачков намагничивани  за один цикл, а момент стабили0 зйции величины остаточных напр жений определ ют по моменту стабилизации числа скачков намагничивани .

   1

   Фиг 1

   3,

   э

   фиг. г

   t,ce«