CN109342554A - 发动机异型薄壁空心零部件壁厚涡流判定方法 - Google Patents

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徐永明
程宇
杨庆富
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Abstract

本发明公开了一种发动机异型薄壁空心零部件壁厚涡流判定方法及装置，通过人工加工的缺陷样件和完好样件检测，再与待测件进行比对，比对时采用涡流探伤仪及涡流探头。本发明从发动机薄壁空心零部件外侧进行检测，可以避免拆卸发动机进行检测。

Description

发动机异型薄壁空心零部件壁厚涡流判定方法
技术领域
本发明属于涡流检测技术领域，涉及一种发动机异型薄壁空心零部件壁厚是否满足使用要求的判定方法。
背景技术
目前，在无损检测领域，管材、压力容器等部件壁厚的在役检测，通常采用超声波测厚方法检测，或者涡流测厚方法，一些发动机异型薄壁空心零部件壁厚的在役检测，受到零件型面复杂，检测条件及检测空间限制，采用超声波测厚，由于零部件被检测部位的入射面与底面不平行，接收不到底面回波，无法进行测厚，采用电磁测厚方法，也无法将钢球放入内腔，对于内腔是封闭的零部件，也无法进行测厚，采用传统的涡流测厚方法，对于检测面为凹柱形面，且检测面与底面不平行，存在涡流探头与测量面贴合不好，测量耦合性差，测量重复性不好等缺点，不能准确、快速判断零件是否满足使用要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种发动机异型薄壁空心零部件壁厚涡流判定方法，制作专用的涡流探头，加工专用对比试块，采用常规涡流探伤仪，从发动机异型薄壁空心零部件外侧进行检测，可以避免拆卸发动机进行检测。
本发明采用的技术方案如下：
发动机异型薄壁空心零部件壁厚用涡流探头，包括第一铁氧体和第二铁氧体，以及分别缠绕在第一铁氧体和第二铁氧体外侧的第一线圈和第二线圈；
所述第一线圈和第一铁氧体封装于探头架内，探头架一端与杆相连，所述杆为直线状杆件；
所述探头架与异型薄壁空心零部件接触部位在杆长度方向投影为“一”字形，与杆长度相垂直方向为点状；
所述第二线圈和第二铁氧体封装在塑料壳体内；
所述第一线圈和第二线圈完全相同，第二线圈和第二铁氧体完全相同。
一种发动机异型薄壁空心零部件壁厚涡流判定方法，包括以下步骤：
步骤一，制作涡流探头；
步骤二：准备两件需进行判定的发动机异型薄壁空心零部件样件，其尺寸、状态等应与成品零件完全一致，且在检测部位没有任何缺陷，选择其中一件作为缺陷样件，在检测部位的内腔面加工人工缺陷，并采用计量的方法计量检测部位的壁厚，壁厚值为设计要求允许壁厚的最小值，另一件作为完好样件；
步骤三：准备一台具有阻抗显示的单通道涡流探伤仪，并将制作的涡流探头与之连接；
步骤四：开机，根据异型薄壁空心零部件壁厚调整涡流探伤仪参数，根据零部件电导率及检测部位壁厚，设置频率，使涡流密度的标准透入深度大于检测部位壁厚，然后将探头在检测部位划动，探头接触部位“一”字方向与检测部位凹柱面轴向平行，移动速度为20mm/s～30mm/s，根据阻抗图，设置相位，使完好样件的涡流阻抗图上相位显示值为180度，然后检测缺陷样件，检测要求与完好样件一致，记录涡流阻抗图相位显示值为X；
步骤五：检测发动机异型薄壁空心零部件上需检测部位，检测要求与完好样件一致，记录涡流阻抗图相位显示值为Y；
步骤六：判定结果，当Y大于X则该发动机异型薄壁空心零部件壁厚小于设计要求允许的最小值，判定为合格，否则判定为不合格。
所述步骤二中，采用腐蚀、电火花、线切割或机械加工在缺陷样件内腔面加工人工缺陷。
本发明的优点是：可以避免拆卸发动机进行检测，节约时间及人力成本，减少因拆装发动机带来的风险。
附图说明
图1是实施例1发动机异型薄壁空心零部件尾柄的涡流探头示意图；
图1a是图1中探头架的左视图；
图2是实施例1发动机异型薄壁空心零部件尾柄的缺陷样件示意图；
图3是实施例1发动机异型薄壁空心零部件尾柄的完好样件示意图；
图4是探头架的立体示意图；
图5是第一线圈和第二线圈的连接原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述。
如图2所示，尾柄缺陷样件孔深19.2mm，检测部位壁厚为设计要求允许最小厚度值1.66mm，图3中，尾柄完好样件孔深18mm，检测部位壁厚为设计要求正常值2.2mm。
一种发动机异型薄壁空心零部件尾柄壁厚涡流判定方法，包括以下步骤：
1.制作涡流探头，如图1，图1a和图4所示，先将第一线圈1绕在第一铁氧体2上，然后采用胶粘方式固定在探头架3内，探头架3通过杆4固定在手柄5上，探头架3与零件接触部位沿着杆4的长度方向的投影为“一”字形，沿着与杆4的长度方向垂直的方向为点状(如图4所示，探头与零件接触部位，从顺着杆4方向看，是V的底部呈点状，从垂直方向看，是“一”字)，将另一完全相同的第二线圈1'绕在另一完全相同的第二铁氧体2'上，然后封装在塑料壳里，线圈1通过导线连接到接头6上。采用双线圈设置，其中探头架3内的第一线圈1是检测线圈，直接接触零件，另一个第二线圈1'是平衡线圈，用于平衡电路，这样的好处是能真实反映零件形状或厚度的缓慢变化。如图5所示，两个线圈中有四个接头，分别将两个线圈中一个头连接，与c点连接，另外两个头分别与a,b连接，图中是单通道涡流探伤仪里面的电桥电路。接头6的作用是与仪器插头连接，作为转接头。
2.准备两件需进行判定的发动机异型薄壁空心零部件尾柄样件，其尺寸、状态等应与成品零件完全一致，且在检测部位没有任何缺陷，选择其中一件作为缺陷样件，在检测部位的内腔面采用机械加工方式加工人工缺陷，并采用计量的方法计量检测部位的壁厚，壁厚值为设计要求允许壁厚的最小值1.66mm，另一件检测部位的壁厚值为2.2mm作为完好样件。
3.准备一台具有阻抗显示的单通道涡流探伤仪，并将制作的涡流探头与之连接。
4.开机，根据异型薄壁空心零部件壁厚调整涡流探伤仪参数，根据零部件电导率及检测部位壁厚，设置频率，使涡流密度的标准透入深度大于检测部位壁厚，然后将探头在检测部位划动，探头接触部位“一”字方向与检测部位凹柱面轴向平行并贴合在零件表面，移动速度为20mm/s～30mm/s，根据阻抗图，设置相位，使完好样件的涡流阻抗图上相位显示值为180度，然后检测缺陷样件，检测要求与完好样件一致，记录涡流阻抗图相位显示值X为164。
5.检测发动机异型薄壁空心零部件上需检测部位，检测要求与完好样件一致，记录涡流阻抗图相位显示值Y为135。
6.判定结果，由于Y为135小于X为164，判定该发动机异型薄壁空心零部件尾柄壁厚小于设计要求允许的最小值1.66mm，判定为不合格。

Claims (3)

1.发动机异型薄壁空心零部件壁厚用涡流探头，其特征在于：包括第一铁氧体(2)和第二铁氧体(2')，以及分别缠绕在第一铁氧体(2)和第二铁氧体(2')外侧的第一线圈(1)和第二线圈(1')；
所述第一线圈(1)和第一铁氧体(2)封装于探头架(3)内，探头架(3)一端与杆(4)相连，所述杆(4)为直线状杆件；
所述探头架(3)与异型薄壁空心零部件接触部位在杆(4)长度方向投影为“一”字形，与杆(4)长度相垂直方向为点状；
所述第二线圈(1')和第二铁氧体(2')封装在塑料壳体内；
所述第一线圈(1)和第二线圈(1')完全相同，第二线圈(1')和第二铁氧体(2')完全相同。
2.发动机异型薄壁空心零部件壁厚涡流判定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：制作涡流探头；
步骤二：准备两件需进行判定的发动机异型薄壁空心零部件样件，其尺寸、状态等应与成品零件完全一致，且在检测部位没有任何缺陷，选择其中一件作为缺陷样件，在检测部位的内腔面加工人工缺陷，并采用计量的方法计量检测部位的壁厚，壁厚值为设计要求允许壁厚的最小值，另一件作为完好样件；
步骤三：准备一台具有阻抗显示的单通道涡流探伤仪，并将制作的涡流探头与之连接；
步骤四：开机，根据异型薄壁空心零部件壁厚调整涡流探伤仪参数，根据零部件电导率及检测部位壁厚，设置频率，使涡流密度的标准透入深度大于检测部位壁厚，然后将探头在检测部位划动，探头接触部位“一”字方向与检测部位凹柱面轴向平行，移动速度为20mm/s～30mm/s，根据阻抗图，设置相位，使完好样件的涡流阻抗图上相位显示值为180度，然后检测缺陷样件，检测要求与完好样件一致，记录涡流阻抗图相位显示值为X；
步骤五：检测发动机异型薄壁空心零部件上需检测部位，检测要求与完好样件一致，记录涡流阻抗图相位显示值为Y；
步骤六：判定结果，当Y大于X则该发动机异型薄壁空心零部件壁厚小于设计要求允许的最小值，判定为合格，否则判定为不合格。
3.根据权利要求1所述的发动机异型薄壁空心零部件壁厚涡流判定方法，其特征在于：所述步骤二中，采用腐蚀、电火花、线切割或机械加工在缺陷样件内腔面加工人工缺陷。
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