SU1004847A2

SU1004847A2 - Article surface and under-surface flaw locating method

Info

Publication number: SU1004847A2
Application number: SU823383333A
Authority: SU
Inventors: Евгений Федорович Гаврилин; Константин Васильевич Владыченский; Эдуард Фридрихович Луфт; Александр Николаевич Белокур; Михаил Сергеевич Марченко; Эдуард Германович Плинингер
Original assignee: Научно-исследовательский институт металлургии
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1982-01-29
Publication date: 1983-03-15

Description

Изобретение относитс к контролю качества поверхности прокатной продукции в черной металлургии.This invention relates to the quality control of the surface of rolled products in the steel industry.

По основному авт.св. 744301 известен способ обнаружени поверхностных и подповерхностных дефектов изделий, преимущественно прокатных заготовок, заключающийс в нагреве поверхности.заготовки, токами высокой частоты и регистрации дефектов, по наличию градиента температуры поверхности , при этом -нагрев заготовкиведут с частотой тока, при которрй глубина нагрева равна толщине контролируемого сло , а заготовку перемен ют со скоростью-6,4-1 .According to the main auth. 744301, a method for detecting surface and subsurface defects of products, mainly rolling billets, is known. It consists in heating the surface. Billets, high-frequency currents and defects are recorded according to the presence of a surface temperature gradient. layer, and the workpiece is changed at a speed of 6.4-1.

Однако зтот способ применим только дл заготовок, имеющих .перед контролем температуру поверхности ниже 400-500°С. При более высокой температуре металла значительное вли ние на степень нагрева, оказывгиот магнитные превращени стали вблизи jrp4KH Кюри (7 ) . В местах исследуемого участка, достигших температуры точки Кюри, величина магнитной проницаемости измен етс от 60-100 ед. до 1 ед. Это приводит к резкому увеличению глубины проникновени тока в сталь (а, следовательно, и глубиныHowever, this method is applicable only to blanks that have a surface temperature below 400-500 ° C before controlling. At a higher metal temperature, a significant effect on the degree of heating exerts magnetic transformations of steel near the Curie jrp4KH (7). In places of the study area that have reached the Curie temperature, the magnetic permeability varies from 60-100 units. up to 1 unit This leads to a sharp increase in the depth of current penetration into the steel (and, consequently, the depth of

прогрева) и значительному замедлению интенсивности нагрева в зтих точках. В результате зтого известный спосоЬ не обеспечивает однозначного применени дл металла, имеющего большой разброс температур (400-600 С).warm-up) and a significant slowdown in the intensity of heating at these points. As a result of this, the known method does not provide an unambiguous application for a metal having a wide temperature range (400-600 ° C).

Целью изобретени вл етс обес пбчение стабильной чувствительности и разрешающей способности способа при. The aim of the invention is to ensure stable sensitivity and resolution of the method with.

10 контроле подогретых свьиие 400-600 С ферромагнитных изделий.10 control of preheated 400-600 C ferromagnetic products.

Поставленна цель достигаетс теМ, что согласно способу обнаружени поверхностных и подповерхностных де15 фектов изделий, преимущественно, прокатных заготовок, заключающемус в тс, что заготовку нагревают с частотой тока, при которой глубина наг-, рева равна толщине контролируемого The goal is achieved by the fact that according to the method for detecting surface and subsurface defects of products, mainly rolling billets, it is assumed that the workpiece is heated with a frequency of current, at which the depth of the load, the depth is equal to the thickness of the

20 сло , перемющайт ее со скоростью 0,4-1 м/с и регистрируют дефекты по наличию градиента температуры поверхности , поверхность изделий предварительно нагревают до температуры, со25 ответствующей точке магнитных превращений материала издели .20 layers, reprinting it at a speed of 0.4-1 m / s and registering defects by the presence of a surface temperature gradient, the surface of the products is preheated to a temperature corresponding to the point of magnetic transformations of the material of the product.

Причем отношение частот источников тока предварительного нагрева )и нагрева, при котором его глубина равна толщине контролируемого сло равно 100-300. При предварительной стадии нагр заготовок до температуры точки Кюр ведут с частотой 50-70 кГц. Данна частота несколько ниже частоты ток при которой глубина нагрева равна толщине контролируемого сло (0,53 мм). Это необходимо дл уменьшени вли ни теплопроводности загото ки на температуру ее поверхности. При этом дл повышени чувствительности и разрешающей способности способа нагрев заготовки необхо димо вести в режиме теплоемкости. Поэтому, чтобы уменьшить количество переданного-вглубь заготовки тепла при дальнейшем нагреве, при предварительной стадии ее нагреваю на большую глубину, чем глубина пре имущественного залегани дефектов. Частота тока следующей стадии нагрева заготовки, имеющей магнитную проницаемость 1 ед,, составл ет 5-30 МГц и определ етс глубиной преимущественного залегани дефектов , котора , как уже было сказано |равна 0,5-3 мм. На чертеже изображена установка , с помощью которой реализуетс предлагаемый, способ (вариант) . Установка дл обнаружени поверх ностных и подповерхностных дефектов изделий включает транспортный рольганг 2, по которому .может перемещат с заготовка 1. Над заготовкой по ходу ее перемещени расположены пир метр 3, определ ющий температуру за готовки и задающий в соответствии с этим скорость перемещени рольган га, высокочастотный генератор 4 предварительной стадии нагрева, высокочастотный геЕ ератор 5 стадии нагрева, при котором создаетс градиент температур, и устройство б дл регистрации местоположени дефектов . Заготовка 1, перемеща сь по рольгангу 2, проходит под пирометром 3, затем,если температура заготовки ниже точки магнитных превращений, происходит предварительна стади нагрева индуктором 4 до 723°С. Создание градиента температур происхо- , дит с помощью высокочастотного генератора 5, индуктор которого расположен по ходу движени заготовки за индуктором предварительной стадии нагрева. Полученный градиент температур регистрируетс радиометром 6. Предлагаемый способ опробован на установке, котора включает транспортный рольганг, позвол ющий перемещать заготовки (квадрат 80 мм) со скоростью 0-1 м/с, высокочастотную установку ЛПЗ-67, перестроенную на частоты 50,60,70 кГц с колебательной мощностью 63 кВт,тиристорный преобразователь частоты СЧИ-100/2,4 , мощность 100 кВт, частота 2J4 кГц}, высокочастотную установку ВЧИ-25, пёрестроенную на частоты 5,15,20 мГц с колебательной мощностью 25 кВт. Контролируют одну грань заготовки квадратного сечени со .стороной 80 мм. Заготовку до исходного состо ни (гор чий металл с температурой ) нагревают одновитковым индуктором, , подключенным к тиристорному преобразователю СЧИ-100/2,4. Затем одну из граней заготовки нагревают накладным индуктором, подключенным к высокочастотной установке ЛПЗ-б7 до температуры , соответствующей точке магнитных превращений () . Градиент температур создают с помощью накладного индуктора и высокочастотной установки ВЧИ-25. Тепловое изображение поверхности заготовки получают с помощью прибора ТПН1-22-11, имеющего элекэгронно-оптический преобразователь с кислородносеребр но-цезиевым фотокатодом. , Данные экспериментов сведены в 1таблицу.Moreover, the ratio of the frequency of the sources of current preheating) and heating, in which its depth is equal to the thickness of the test layer is 100-300. When the preliminary stage of the heating of the workpieces to the temperature of the point Cure lead with a frequency of 50-70 kHz. This frequency is slightly lower than the current frequency at which the depth of heating is equal to the thickness of the layer being monitored (0.53 mm). This is necessary to reduce the effect of thermal conductivity of the bout on its surface temperature. At the same time, to increase the sensitivity and resolution of the method, the heating of the workpiece must be carried out in the heat capacity mode. Therefore, in order to reduce the amount of heat transferred — deep into the workpiece — with further heating, at the preliminary stage, it is heated to a greater depth than the depth of the predominantly occurring defects. The frequency of the current of the next stage of heating a workpiece having a magnetic permeability of 1 unit, is 5-30 MHz and is determined by the depth of the predominant defect, which, as has been said, is 0.5-3 mm. The drawing shows an installation with which the proposed method (variant) is realized. An installation for detecting surface and subsurface defects of products includes a transport roller 2, which can move from workpiece 1. Above the workpiece, pyram 3 is located, which determines the temperature during cooking and specifies the speed of movement of the roll table, a high frequency generator 4 of the preheating stage, a high frequency heater 5 of the heating stage at which a temperature gradient is created, and a device b for detecting the location of defects. The workpiece 1, moving along the roller table 2, passes under the pyrometer 3, then, if the temperature of the workpiece is below the point of magnetic transformations, a preliminary stage of heating by the inductor 4 to 723 ° C occurs. The creation of a temperature gradient takes place with the help of a high-frequency generator 5, the inductor of which is located in the direction of movement of the workpiece after the inductor of the preliminary heating stage. The resulting temperature gradient is recorded by a radiometer 6. The proposed method was tested on an installation that includes a transport roller table, allowing the workpiece to be moved (80 mm square) at a speed of 0-1 m / s, a high-frequency setting LPZ-67, tuned to frequencies 50.60.70. kHz with an oscillating power of 63 kW, a thyristor frequency converter SCHI-100 / 2.4, power 100 kW, frequency 2J4 kHz}, a high-frequency installation VCHI-25, converted to frequencies of 5.15.20 MHz with an oscillating power of 25 kW. One side of the square billet is inspected with a side of 80 mm. To the initial state (hot metal with temperature), the billet is heated by a single-turn inductor, connected to the SCHI-100 / 2.4 thyristor converter. Then, one of the faces of the preform is heated by a patch inductor connected to the LPZ-b7 high-frequency installation to a temperature corresponding to the point of magnetic transformations (). The temperature gradient is created using a surface inductor and a high-frequency installation of RFI-25. The thermal image of the surface of the billet is obtained using a TPN1-22-11 instrument having an electron-optical-optical converter with oxygen-oxygen-cesium photocathode. , Experimental data are summarized in the table.

6060

70 50 5070 50 50

.1,4.1,4

Плоха Is bad

Продолжение таблищлContinued tabl

Claims

Claim

1. A method for detecting surface and subsurface defects of products according to auth. No. 744301, characterized in that, in order to ensure stable sensitivity and resolution of the method when controlling ferromagnetic products heated above 400-600 ° C, the surface of the product is preheated to a temperature corresponding to the magnetic transformation point 25 of the product material.

2. The method according to claim 1, characterized in that the ratio of the frequencies of the preheating and heating current sources, at which 30 its depth is equal to the thickness of the controlled layer, is equal to 100-304).