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轴承套圈复合磁化

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一、概况
对轴承环等环形零件的磁粉探伤,以前是采用简单的穿棒法进行周向磁化,由于是手动操作,不但检测效率低,而且由于人为的差错,时有漏检的现象,不能满足大批量生产的需要;而涡流探伤设备价格高昂,检测灵敏度低,也有漏检现象;我公司自主研发的CXG-9000微机控制环形件磁粉探伤机采用穿棒法对工件进行周向磁化,纵向磁化采用磁轭线圈感应法,剩磁法探伤,显示缺陷磁痕,对挤压后出现的径向缺陷具有很高的检测灵敏度,且检测速度大大提高,提高了工作效率。
二. 研制要求
1.电路能单独进行周向磁化,纵向磁化和复合磁化。纵向磁化采用磁轭线圈感应法,周向磁化采用穿棒法整个轴承环一次磁化,使裂纹得到全方位显示。
2.轴承环进入工位后,应有上下料机构实现操作程序自动化,探伤时为便于观察。
3.采用湿法连续法磁化工艺,磁悬液喷淋装置能将轴承环被探表面一次预喷淋湿润,磁化、连续喷淋程序自动化。
4.探伤完毕,能自动退磁,剩磁≤0.2毫特。
5.轴承环磁粉探伤机应符合JB/T8290-98磁粉探伤机的性能要求。
三、设计磁化原理及磁化参数的计算和确定
1.周向磁化
    根据轴承环等环形件钢材在相应处理状态下的磁化曲线选定,本机按TB/T1987-2003附录A,Hm选为周外表面达到标准磁化规范2400A/m(相当30 Oe)。
图1 轴承环周向磁化示意图
   依据轴承环等环形零件周向磁化电流值规范公式:
        I=HD/320
    式中:
        H-----------磁场强度(A/m)
        D-----------工件直径(mm,轴承环外径取600mm)
        I-----------电流 A
        I=2400×600/320=4500A
     轴承环等环形件外表面磁场强度的计算:
        H=I/2πR
     式中:
        R---------有效半径(m)
        H=4500/(2×3.14×0.3)=2500A/m
    从上述理论估算可知,周向磁化电流4500A时轴承环等环形件外径为600mm表面磁场强度已能满足探伤灵敏度的要求。但是作为一台专用探伤设备,应对整机的磁化电流有足够的容量。当连续法周向磁化电流取12D时:
        I=12×600=7200A
        H=I/(2πR)=7200/(2×3.14×0.3)=4333A/M
          (相当于54 Oe)
    故在探伤机的设计上应取7000A的周向磁化电流,此时,专用轴承环等环形件荧光磁化探伤机具有足够的探伤灵敏度和足够的容量,它可检测最大外径可达600mm。
2、纵向磁化
为了实现轴承环等环形件的整体纵向磁化,纵向磁化采用线圈感应法,纵向磁化时空载线圈中心磁场强度计算:
图2   轴承环纵向磁化线圈示意图
               H=NI/[w1]
      式中:H-------磁场强度(A/M)
            N-------线圈匝数(单组线圈)
            N=3
            I-------磁化电流(A)
I=3000
            L-------线圈长度(M)
            L=0.06
            D-------线圈当量直径(M)
D=0.185×1.414≈0.262
    试计算:

1)按设计要求,通3000A电流时空载线圈的中心磁场强度
         H≈25120A/m(314 Oe)
      2)空载线圈中心磁场强度达100(Oe)时所需的电流

I=955.3A
TB/T1987-2003规定轴承内外圈纵向磁化磁动势宜为2000~12000安匝,我们定为15000安匝。
     根据试验:周向磁化电流1800A,纵向磁化磁动势为12000安匝,用15/50A1 型试片测试轴承等环形件各主要部位,显示均良好,完全达到设计要求并完全满足使用要求。
3、复合磁化
   复合磁化是指在同一工件上同时实施两个(或两个以上)不同方向的磁化。CXG-9000微机控制环形件磁粉探伤机纵向磁化采用磁轭线圈感应法,周向磁化采用穿棒法,使整个环形件一次磁化,可探出轴承等环形件各部位、各方向的缺陷;使用时,对穿棒法及磁轭线圈感应法的电流值应分别设置。
4、退磁
        磁电流的原则,本机采用交流自动衰减的方法退磁。经实际测试,剩磁量≤0.2mT。
四、主要技术指标
1磁化电流
1.1周向磁化电流:   AC    0-9000A      连续可调
                       带断电相位控制功能
1.2纵向磁化磁势:   AC    0-15000AT    连续可调
                     带断电相位控制功能
2.磁化方式:         周向磁化   纵向磁化   复合磁化
3.磁化效果:        工件表面用A型15/50试片贴面,显示清晰
4.探伤节拍:          15秒/件
5.气源压力:         ≥ 0.4 Mpa (气源用户自备)
6.电源:              三相四线 AC 380V±10% 50HZ 最大约 300A
7.暂载率:           ≥20%
 

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