NO142594B

NO142594B - PROCEDURE FOR SEWING REMARKS

Info

Publication number: NO142594B
Application number: NO773779A
Authority: NO
Inventors: Arnulf Berge
Original assignee: Elkem Spigerverket As
Priority date: 1977-11-04
Filing date: 1977-11-04
Publication date: 1980-06-02
Also published as: CS212308B2; IT1202789B; SE438735B; ES474775A1; GB2007358B; JPS5479093A; RO76350A; AU4137078A; PL210668A1; BR7807242A; GB2007358A; AU516509B2; DE2848099A1; CA1132369A; FR2408138B1; NO142594C; SE7811280L; FR2408138A1; PL117226B1; ZA785758B

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for syning av valseemner dvs. påvisning av grunne overflatesprekker eller feil i valseemnet, slik at disse kan indikeres og fjernes, f. eks. ved slipning på emnestadiet, slik at de ikke følger med emnet i den videre produksjonsprosess til ferdig produkt. The invention relates to a method for sewing rolled blanks, i.e. detection of shallow surface cracks or defects in the rolled blank, so that these can be indicated and removed, e.g. during grinding at the workpiece stage, so that they do not follow the workpiece in the further production process to the finished product.

Det er kjent flere metoder for å detektere overflatefeil i valseemner. Several methods are known for detecting surface defects in rolled blanks.

En av disse er den såkalte spredefeltmetoden som er en magnetisk metode, og som i prinsipp går ut på at det frembringes et magnetfelt i valseemnet. Overflatefeil som for eksempel sprekker, kan være luft, slagg- eller oksyd-fylte og disse har da dårligere magnetisk ledningsevne enn stålet forøvrig. Man får derfor et kraftig magnetfelt på tvers av sprekkene, og dette økede magnetfelt over sprekkene utnyttes på forskjellige måter til å påvise overflatefeil. One of these is the so-called spread field method, which is a magnetic method, and which in principle involves creating a magnetic field in the rolling blank. Surface defects such as cracks can be air, slag or oxide-filled and these have poorer magnetic conductivity than the rest of the steel. You therefore get a strong magnetic field across the cracks, and this increased magnetic field above the cracks is used in different ways to detect surface defects.

Ifølge en av metodene tr kes et fluoriserende magnetisk pulver som i tørr eller oppslemmet tilstand fordeles over emnet. Pulveret samler seg ved spredefeltene (sprekkene) som blir godt synliggjort ved belysning av emnet med ultrafiolett lys. Sprekkene må så merkes manuelt. Metoden gir en god indikasjon av sprekkene, men den manuelle merking resulterer i begrenset kapasitet, og merkingen er også avhengig av operatørens dyktighet. Man har videre et miljøproblem i og med at pulveret drysses over emnet According to one of the methods, a fluorescent magnetic powder is drawn which, in a dry or slurry state, is distributed over the subject. The powder collects at the scattering fields (cracks) which are clearly visible when the object is illuminated with ultraviolet light. The cracks must then be marked manually. The method gives a good indication of the cracks, but the manual marking results in limited capacity, and the marking is also dependent on the skill of the operator. There is also an environmental problem in that the powder is sprinkled over the workpiece

like ved operatøren. close to the operator.

Ifølge en annen metode blir emnet magnetisert og påsprutet et magnetisk pulver som legger seg over og fester seg til sprekkene. Deretter blir hele emnet besprutet med fargestoff og et fikseringsmiddel som faller av på de steder hvor det er pulveransamlinger, slik at det dannes en form for et negativt feilbilde. Denne metode kan helautomatiseres, men har også sine svakheter idet besprutingen av fiksermiddel over hele emnet også er et miljøproblem som kommer i tillegg til forbruket av fiksermiddel. According to another method, the workpiece is magnetized and a magnetic powder is sprayed onto it, which settles over and sticks to the cracks. The entire subject is then sprayed with dye and a fixative which falls off in the places where there are powder accumulations, so that a form of negative error image is formed. This method can be fully automated, but also has its weaknesses in that the spraying of fixing agent over the entire object is also an environmental problem that comes in addition to the consumption of fixing agent.

Det er også kjent en metode hvor spredefeltene leses av ved å presse et magnetbånd ned mot valseemnet når dette ruller forbi, mens man leser av sprekkmønsteret på magnetbåndet. Denne informasjon brukes så for å merke sprekkene på emnet. Metoden og utstyret har imidlertid vist seg å være meget vedlikeholdskrevende f. eks. i et stålverksmiljø. A method is also known where the scattering fields are read by pressing a magnetic tape down against the rolling blank as it rolls past, while the crack pattern on the magnetic tape is read. This information is then used to mark the cracks on the workpiece. However, the method and equipment have proven to be very maintenance-intensive, e.g. in a steel mill environment.

Man kjenner også metoder som anvender TV-kamera eller fotocelle Methods are also known which use a TV camera or photocell

for utlesning av puleveransamlinger på feil, hvilket gjør det mulig å merke emnet automatisk. for the reading of piles on faults, which makes it possible to mark the item automatically.

Det er også kjent å anvende elektromagnetiske metoder, f. eks. den It is also known to use electromagnetic methods, e.g. it

såkalte hvirvelstrøms-metoden, hvor man bruker en liten spole som søker over emnet. Ved sprekkene forandres det magnetiske feltbildet og dette kan registreres elektrisk. Ved denne metode er man avhengig av å holde jevn avstand til emnet, og dette volder visse problemer på hjørnene av emnet. the so-called eddy current method, where a small coil is used that searches over the subject. At the cracks, the magnetic field pattern changes and this can be recorded electrically. With this method, you are dependent on keeping an even distance to the subject, and this causes certain problems at the corners of the subject.

Man kjenner også til en metode som anvender penetrering av flytende stoffer for detektering av sprekkene, hvor prinsippet er at en væske trenger inn i sprekkene, slik at disse blir gjort synlige. Også denne metode har vesentlige ulemper. A method is also known which uses the penetration of liquid substances to detect the cracks, where the principle is that a liquid penetrates into the cracks, so that these are made visible. This method also has significant disadvantages.

Oppfinneren har nå funnet at overflatefeil i valseemner kan detekteres The inventor has now found that surface defects in rolled blanks can be detected

ved at emnet utsettes for høyfrekvens-oppvarming, hvorpå temperaturprofilen over emnet måles, f. eks. ved utlesning med et infrarødt kamera. Det er kjent at skarpe kanter og overflatefeil blir spesielt varme ved høy-frekvensindusering, og infrarød avbildning av temperaturen er likeledes kjent. Det raske infrarøde avbildningsutstyret som er kommet i bruk i de senere år, har imidlertid åpnet muligheten for å bruke en kombinasjon av disse to metoder for syning. De raske målemetodene er spesielt viktig i denne sammenheng, fordi man på grunn av metallenes gode varmelednings-evne må se på temperaturprofilen under induseringen eller umiddelbart etterpå. by subjecting the workpiece to high-frequency heating, after which the temperature profile over the workpiece is measured, e.g. by reading with an infrared camera. It is known that sharp edges and surface defects become particularly hot during high-frequency induction, and infrared imaging of the temperature is likewise known. However, the fast infrared imaging equipment that has come into use in recent years has opened up the possibility of using a combination of these two methods of suturing. The rapid measurement methods are particularly important in this context, because due to the metals' good thermal conductivity, one must look at the temperature profile during induction or immediately afterwards.

Det er kjent fra U. S. patent nr. 3. 020. 745 at sprekker i sveisesømmer kan detekteres ved hjelp av høyfrekvensoppvarming av metallet med temperaturavlesning med infrarødt deteksjonsutstyr. Slik deteksjon med-fører et problem i og med at sveisene og områdene omkring har forholdsvis lav og ujevn emisjonsfaktor; de er delvis blanke. Fremgangsmåten ifølge patentet er derfor basert på at sveisene utstyres med et dekklag med en høy og uniform emisjonsfaktor. Ved valseemner er imidlertid ikke dette noe problem da emisjonsfaktoren er relativ høy og uniform. Det er derfor her ikke nødvendig med noe dekklag. It is known from U.S. Patent No. 3,020,745 that cracks in weld seams can be detected by means of high frequency heating of the metal with temperature reading with infrared detection equipment. Such detection entails a problem in that the welds and the surrounding areas have a relatively low and uneven emission factor; they are partially glossy. The procedure according to the patent is therefore based on the welds being equipped with a cover layer with a high and uniform emission factor. In the case of rolled blanks, however, this is not a problem as the emission factor is relatively high and uniform. There is therefore no need for a cover layer here.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen detekteres sprekker og overflatefeil i valseemner ved at emnet oppvarmes på overflaten ved hjelp av høy-frekvensstrøm idet emnet bringes til å passere i sin lengderetning gjennom en høyfrekvens induksjons spole, idet den del av emnet som nettopp har forlatt spolen, blir, mens emnet passerer gjennom spolen, umiddelbart avsøkt ved hjelp av et i og for seg kjent infrarødt avlesningsutstyr for avlesning av temperaturfordelingen over emnet, hvilken temperatur-fordeling nedtegnes og fremkommer som et stripemønster som indikerer sprekker og overflatefeil i valsemnet. Ved at man således måler temperaturprofilen tvers over emnet langs en avsøkning, vil man finne en temperaturøkning i profilen ved sprekkene. Temperaturøkningene som gjentar seg fra avsøkning til avsøkning, vil når de sammenstilles, danne en temperaturrygg på langs av emnet som da markerer en sprekk i emnet. Temperaturprofilene danner således et stripemønster, idet en sprekk markeres ved at stripemønsteret gjentar seg fra stripe til stripe. Høyfrekvensspolen har en slik retning over emnet at den krysser over-flatesprekkenes retning, og valseemnet kjøres gjennom spolen med jevn hastighet. På grunn av høyfrekvensen blir bare det ytterste skikt av emnet hvor sprekkene befinner seg, oppvarmet. Sprekkene blir som nevnt noe varmere enn emnet forøvrig, og temperaturforskjellene må avleses innen 0,1 - 0, 3 sek. da de etter dette tidsrom er praktisk talt helt borte. In the method according to the invention, cracks and surface defects are detected in rolled blanks by the blank being heated on the surface by means of a high-frequency current as the blank is made to pass in its longitudinal direction through a high-frequency induction coil, the part of the blank which has just left the coil being, while the blank passes through the coil, immediately scanned with the help of a known per se infrared reading device for reading the temperature distribution over the blank, which temperature distribution is recorded and appears as a stripe pattern indicating cracks and surface defects in the rolled blank. By thus measuring the temperature profile across the workpiece along a scan, you will find a temperature increase in the profile at the cracks. The temperature increases that repeat from scan to scan, when combined, form a temperature ridge along the length of the workpiece which then marks a crack in the workpiece. The temperature profiles thus form a stripe pattern, as a crack is marked by the stripe pattern repeating from stripe to stripe. The high-frequency coil has such a direction over the workpiece that it crosses the direction of the surface cracks, and the rolled workpiece is driven through the coil at a uniform speed. Due to the high frequency, only the outermost layer of the workpiece where the cracks are located is heated. As mentioned, the cracks become somewhat hotter than the rest of the workpiece, and the temperature differences must be read within 0.1 - 0.3 sec. as after this period they are practically completely gone.

Det fremkomne stripemønster analyseres for å fastslå om det er en sprekk, og hvilken utstrekning den har. Analyseringen kan foregå automatisk i en signalbehandlingsenhet, f. eks. en rask mikroprosess. Her omformes temperatur signalet fra analog til digital form og temperaturinformasj onen fra avsøkning til avsøkning sammenkobles slik at topper som befinner seg i en posisjon innen en avsøkning oeså finnes igjen i flere etterfølgende avsøkninger, og forårsaker at signalbehandlingsenheten gir utgangssignal om at en sprekk er detektert. Dette utgangssignal kan da brukes til å merke sprekken ved å styre ut merkedyser, eller gå som slipeordre til en eventuell automatisk slipemaskin. The resulting stripe pattern is analyzed to determine whether it is a crack, and what extent it has. The analysis can take place automatically in a signal processing unit, e.g. a fast micro process. Here, the temperature signal is transformed from analogue to digital form and the temperature information from scan to scan is connected so that peaks that are in a position within one scan are not found again in several subsequent scans, causing the signal processing unit to give an output signal that a crack has been detected. This output signal can then be used to mark the crack by directing out marking nozzles, or go as a grinding order to a possible automatic grinding machine.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen medfører flere fordeler. Det mekaniske utstyr blir enkelt da valseemnet kan passere induksjons spolen på en rulle-bane uten å løftes fra denne. Sprekkene kan merkes automatisk, idet man etter å ha detektert sprekkene, kan bruke informasjon til å styre en merke-utrustning. Man har også som nevnt mulighet for en full automatisering av den etterfølgende slipeoperasjon som fjerner sprekkene. Metoden skaper ikke noe nytt miljøproblem. Videre kan man også ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen også behandle umagnetisk og umagnetiserbart materiale. The method according to the invention entails several advantages. The mechanical equipment becomes simple as the rolled blank can pass the induction coil on a roller track without being lifted from it. The cracks can be marked automatically, since after detecting the cracks, information can be used to control a marking equipment. As mentioned, you also have the option of fully automating the subsequent grinding operation that removes the cracks. The method does not create any new environmental problems. Furthermore, the method according to the invention can also treat non-magnetic and non-magnetisable material.

Claims

1. Procedure for the detection of cracks and surface defects in rolled blanks where the blank is heated on the surface by means of high-frequency current, characterized in that the blank is made to pass in its longitudinal direction through a high-frequency induction coil, the part of the blank which has just left the coil , is, while the workpiece passes through the coil, immediately scanned using per se known reading equipment for reading the temperature distribution over the workpiece, which temperature distribution is recorded and appears as a stripe pattern that indicates cracks and surface defects in the rolled workpiece.

2. Procedure as in kr avl, characterized in that the temperature distribution as it appears on the stripe pattern is transferred to a signal processing unit which provides control signals for marking the cracks and/or grinding equipment for removing the cracks.