Способ контроля процесса снижения остаточных напряжений деталей при вибрационном старении

 

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к средствам для контроля процесса снятия и перераспределения остаточных напряжений , их стабилизации при искусственном старении, например вибрационном. Целью изобретения является повышение производительности контроля. Для этого по способу контроля процесса снижения остаточных напряжений, основанному на многократном вибровозбуждении обрабатываемой детали в заданном диапазоне частот и определении момента окончания виброобработки по моменту стабилизации величины остаточных напряжений, деталь дополнительно циклически перенамагничивают от нуля до насыщения магнитным полем, изменяющимся по пилообразному закону, регистрируют число скачков намагничивания за один цикл, а обработку прекращают после стабилизации изменения числа скачков 2 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л B 23 P 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4655684/28 (22) 27.02.89 (46) 15.01.91, Бюл. N. 2 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) Р.Ю.Бансявичюс, В,В.Волков, М.И.Долгин, В.Н,Аугутис и С.-Б.Б.Пуоджюкайтис (53) 621.784.375 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1281369, кл. B 23 P 25/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР.

М 798185, кл. С 21 0 1/04, 1979. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА СНИЖЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ВИБРАЦИОННОМ СТАРЕНИИ (57) Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к средствам для контроля процесса снятия и

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к средствам для контроля процесса снятия и перераспределения остаточных напряжений, их стабилизации при. искусственном старении, например вибрационном, Цель изобретения — повышение производительности контроля за счет устранения большого количества измерений, На фиг.1 изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 — графический вид намагничивания от нуля до полного насыщения.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит сердечник 1, который устанавливается на контролируемую деталь

2 через промежуточный изоляционный элемент 3 и имеет две обмотки — первичную, к

ЯЦ, 1620262 А1 перераспределения остаточных напряжений, их стабилизации при искусственном старении, например вибрационном. Целью изобретения является повышение производительности контроля, Для этого по способу контроля процесса снижения остаточных напряжений, основанному на многократном вибровозбуждении обрабатываемой детали в заданном диапазоне частот и определении момента окончания виброобработки по моменту стабилизации величины остаточных напряжений, деталь дополнительно циклически перенамагничивают от нуля до насыщения магнитным полем, изменяющимся по пилообразному закону, регистрируют число скачков намагничивания за один цикл, а обработку прекращают после стабилизации изменения числа скачков.

2 ил. которой подается напряжение U намагничивания, и вторичную, которая через усили= тель 4 подсоединена к счетчику 5 импульсов.

Способ осуществляется следующим образом.

В процессе вибростарения обрабатываемой детали 2 на ее поверхности закрепляют сердечник 1 через промежуточный элемент 3, который предназначен для обеспечения постоянного зазора д между контролируемой деталью и сердечником 1, т.е, д= const, На первичную обмотку сердечника

1 подается напряжение U намагничивания.

Деталь намагничивают до момента полного магнитного насыщения.

В момент намагничивания детали 2 проявляется эффект Баркгаузена, который описывает ступенчатый характер намагни1620262

35

50 чивания ферромагнетиков при монотонном росте напряженности намагничивающего поля и отражает неравномерность пере, стройки доменной структуры ферромагнетика, т.е. в процессе намагничивания контролируемой детали 2 в ней появляются так называемые скачки Баркгауэена, которые через вторичную обмотку и усилитель 4 регистрируются счетчиком 5 импульсов. Затем деталь 2 размагничивают до нуля и опять намагничивают до полного магнитного насыщения с одновременным замером числа скачков Баркгаузена, Таким образом, деталь подвергается циклическому перенамагничиванию магнитным полем, напряженность которого изменяют по пилообразному закону от нуля до полного насыщения. Так как в результате дейстзия на деталь 2 остаточных напряжений число скачков Баркгауэена при намагничивании возрастает, то во время вибрационного старения, когда величина остаточных напряжений уменьшается, уменьшается и число скачков Баркгаузена, т,е. во время виброdN старения контролируется величина, где бт

N — число скачков Баркгаузена. В тот момент, когда величина остаточных напряжений не изменяется, т,е, когда они полностью псрераспределились и стабилизировались, стабилизируется и изменение числа скачков

Баркгауэена, т,е. = О. В этом случае

dN

dt можно судить о моменте завершения процесса вибрационного старения и прекратить виброобработку, Пример. Необходимо обработать деталь в виде планки размером 250 х 50 х 25 из материала сталь 20, Перед обработкой наличие остаточных напряжений в деталях определялось, например, рентгеновским методом, реализованном на дифрактометре

"Стрейнфлекс" (Япония). Затем на деталь устанавливалось контрольное устройство, а саму деталь подвергали вибрационному старению на электродинамическом стенде

ST 4802 S фирмы "Brulkjar" (Дания), в процессе которого деталь подвергалась циклическому перенамагничиванию и регистрировались изменения числа скачков. Частота перенамагничивания выбиралась равной 0,001 Гц, напряженность магнитного поля — ЗОЭ, Средняя длительность скачков Баркгаузена равнялась 1 мкс,.

Одновременно процесс снятия и перераспределения остаточных напряжений контролировался с помощью известного устройства. Исследования показали, что с помощью известного устройства необходимо делать большое количество замеров амплитудно-фазо-частотной характеристики детали, что снижает производительность процесса контроля. В тс время как предлагаемое устройство показало стабилизацию остаточных напряжений в детали уже через

8 мин после начала ее обработки. Для оценки точности работы предлагаемого устройства величину остаточных напряжений в обработанной детали замерили на дифрактомере "Стрейнфлекс". Эти измерения показали, что величина остаточных напряжений в обработанной детали стабилизировалась и стала меньше допустимой величины, а равномерность их распределения по детали повысилась и достигла 65%.

Предлагаемый способ можно испольэовать как для контроля всей детали, например в случае ее малых габаритов, так и для отдельных ее частей, т.е. в зонах концентрации остаточных напряжений, например в случае больших габаритов детали. Кроме того, предлагаемый способ позволяет подбирать оптимальные режимы вибрационного старения деталей различных габаритов и конфигурации, при этом исключается возможность их перегрузки.

Формула изобретения

Способ контроля процесса снижения остаточных напряжений деталей при вибрационном старении, включающий многократное вибровоэбуждение детали в заданном диапазоне частот и прекращение виброобработки при достижении момента стабилизации величины остаточных напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности контроля, деталь дополнительно циклически перемагничивают от нуля до насыщения магнитным полем, изменяющимся по пилообразному закону, регистрируют число скачков намагничивания за один цикл, а момент стабилизации величины остаточных напряжений определяют по моменту стабилизации числа скачков намагничивания.

1620262

g, сею

Составитель И.Рекунова

Редактор Т.Парфенова Техред М.Моргентал Корректор Н,Ревская

Заказ 4209 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Произвсдственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Способ контроля процесса снижения остаточных напряжений деталей при вибрационном старении Способ контроля процесса снижения остаточных напряжений деталей при вибрационном старении Способ контроля процесса снижения остаточных напряжений деталей при вибрационном старении 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологическим процессам стабилизирующей обработки осесимметричных деталей типа валов, втулок после термических операций нормализации, механической обработки, горячей правки.Цель изобретения - повышение эффективности процесса

Изобретение относится к области машиностроения, касается снятин остаточных напряжений образовавтихся в металлических конструкциях после сварки, термической обработки или литья, и позволяет добиться максимальной стабильности геометрии и размеров изделий при эксплуатации за счет объективного определения момента окончания процесса вибрационного снятия остаточных напряжений, Для этого ведут непрерывньш замер напряжений в точках с экстремальными значениями напряжений растяжения и сжатия, затем суммируют результаты замеров по модулю и при достижении минимального значения суммы результатов замеров обработку npeKi-aina- ют

Изобретение относится к способам снятия внутренних напряжений с целью повышения точности механической обработки отливок, а именно блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к средствам обработки сварных соединений для улучшения их механических параметров

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологическим процессам стабилизирующей виброобработки осесимметричных деталей, например валов, после термических операций и механической обработки, а более конкретно к устройствам для осуществления процесса вибростабилизации

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к вибрационной обработке

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к виброобработке маложестких деталей для снижения в них остаточных напряжений

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для виброобработки конструкций и изделий

Изобретение относится к металлообработке и к дорнованию отверстий малого диаметра

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при выполнении технологических операций с использованием энергии ультразвукового поля
Наверх