DE1134846B - Verfahren zum Ermitteln von Oberflaechenfehlern metallischer oder metallisierter Bauteile - Google Patents

Description

• Verfahren zum Ermitteln von Oberflächenfehlern metallischer oder metallisierter Bauteile Bekanntlich werden metallische oder metallisierte Bauteile auf Materialfehler, insbesondere kapillare Risse, mit Hilfe von elektromagnetischen oder elektroakustischen Methoden geprüft. Der Nachteil bei diesen Verfahren besteht darin, daß nur Teile mit beträchtlichen Abmessungen untersucht werden können. Demgegenüber sind Röntgenuntersuchungen bei Teilen beliebiger Abmessungen möglich, jedoch vermögen sie kapillare Risse an der Oberfläche mit äußerst geringer Eindringtiefe nur sehr schwer erkennbar zu machen. Bei allen diesen Verfahren müssen außerdem hohe Aufwendungen für die Meßgeräte geleistet werden, und die Untersuchungen sind im allgemeinen nur von geschultem Fachpersonal durchzuführen.
• Es ist auch schon bekannt, metallische Bauteile, insbesondere Rohre, mit Hilfe eines den Prüfling - durchfließenden elektrischen Stromes auf grobe Materialfehler und Unregelmäßigkeiten in der Wandstärke zu untersuchen. Die Rohre werden durch die Stromwärme aufgeheizt, so daß Fehlerstellen infolge ihres erhöhten elektrischen Widerstandes und der damit verbundenen erhöhten Wärmeentwicklung durch hellere Glühfarbe erkennbar werden. Diese Prüfung ist allerdings einfach und kann von ungeschultem Personal ausgeführt werden, jedoch gelingt der Nachweis von kapillaren Rissen an der Oberfläche mit kleiner Eindringtiefe nicht.
• Es wird daher ein Verfahren zum Ermitteln von Oberflächenfehlern metallischer oder metallisierter Bauteile mit Hilfe eines den Prüfkörper zum Zwecke der Erwärmung durchfließenden elektrischen Stromes vorgeschlagen, das die Vorteile eines geringen Aufwandes und großer Sicherheit in sich vereinigt und erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß der durch eine Stromstoßbelastung im Prüfkörper erzeugte Wärmestau eine Perlenbildung an der Oberfläche hervorruft und aus der Verteilung der Perlen auf die Fehlerstellen geschlossen wird. Mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung gelingt es auf einfachste Art und Weise, z. B. kapillare Ziehrisse bei gezogenen, metallischen Stangen und Drähten festzustellen. Für diese Untersuchung ist kein besonders geschultes Fachpersonal notwendig, vielmehr kann durch Hilfspersonal an dem fehlerhaften Material beispielsweise eine defekte Ziehdüse nachgewiesen werden.
• Ein Ausführungsbeispiel einer Prüfeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie die am Prüfkörper sich abzeichnenden Vorgänge während der Prüfung und ein erkennbarer Oberflächenfehler sind an Hand der Figuren schematisch dargestellt. In Fig. 1 ist ein Gefäß 1 gezeigt, das mit Öl, beispielsweise Transformatoröl 2, gefüllt ist. Die Prüfanordnung selbst besteht aus einer Unterlage 3, auf die zwei Isolierklötze 4 montiert sind. Ein Prüfkörper 5 wird zwischen die beiden Isolierklötze eingespannt.
• Die Stromzufuhr erfolgt mit Hilfe von Durchführungen 6. Dieser Aufbau läßt deutlich die Einfachheit der ganzen Prüfmethode erkennen, bei der bereits ein sehr kleines Prüfstück für die Prüfung ausreichend ist.
• Wird nun der Prüfkörper mit einem Stromstoß von beispielsweise 1600 A/mm2 belastet, so tritt dadurch im Prüfkörper ein Wärmestau auf. Entsprechend der Porengröße entstehen Materialperlen an der Oberfläche. An Hand der Fig. 2 ist der Vorgang bei der Prüfung geschildert. Der Prüfkörper ist im Beispiel ein Kupferdraht mit rundem Querschnitt gemäß Fig. 2 a. Durch die Affinität zwischen den beim Stoß im öl frei werdenden Gas atomen und dem Kupfer wird das Kupfer mit einer Schutzgashülle 7 umgeben, wie dies in Fig. 2 b dargestellt ist. Diese Gashülle verhindert eine Konvektion, so daß nur die Wärmekapazität des Materials wirksam ist. Der Prüfkörper zeigt dann eine Perlenbildung 8, wie in Fig. 2 c dargestellt.
• Ein Prüfkörper mit gesunder Oberfläche weist eine kontinuierlich verteilte Perlenbildung auf, die keine fortlaufende Unterbrechung besitzt. Ein solches Prüfstück zeigt Fig. 3 a. Besitzt dagegen ein Prüfkörper kapillare Risse, die beispielsweise auf das Vorhandensein einer defekten Ziehdüse zurückzuführen sind so zeigt sich nach der Prüfung an der Stelle dieser Risse eine deutlich sichtbare Unterbrechung der Perlenstruktur, die in diesem Fall eine durchgehende Erhebung an der Metalloberfläche bildet.
• Ein solches fehlerhaftes Bild hat ungefähr das Aussehen des in Fig. 3b dargestellten Prüfstückes.
• Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann also auf einfachste Art und Weise von jeder ungeschulten Hilfskraft das Vorhandensein kapillarer Risse auf der metallischen Oberfläche eines Prüfstückes festgestellt werden. Diese einfache Prüfmethode ist daher sowohl in technischer Beziehung wegen der leichten Erkennbarkeit der Fehler als auch in wirtschaftlicher Beziehung wegen des geringen Meßgeräte- und Arbeitsaufwandes von besonderem Vorzug für die schnelle und einfache Oberflächenprüfung bei metallischen oder metallisierten Bauteilen. Hinzu kommt noch der Vorzug, daß nur sehr kleine Prüfkörper erforderlich sind.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Ermitteln von Oberflächenfehlern metallischer oder metallisierter Bauteile mit Hilfe eines den Prüfkörper zum Zwecke der Erwärmung durchfließenden elektrischen Stromes, dadurch gekennzeichnet, daß der durch eine Stromstoßbelastung im Prüfkörper erzeugte Wärmestau eine Perlenbildung an der Oberfläche hervorruft und aus der Verteilung der Perlen auf die Fehlerstellen geschlossen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Stromstoßes eine den Prüfkörper umhüllende, nicht oxydierende Gasschicht vorhanden ist oder sich bildet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasschicht aus einem den Prüfkörper umgebenden Isoliermittel infolge der Wärmeeinwirkung erzeugt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfkörper in öl oder halogenierten Kohlenwasserstoflen liegt.

   In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 1 327341.