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巴克豪森噪声法在失效齿轮上的应用
发布时间:2021-09-10 11:47:36来源:原创浏览:1583次

本应用的案例为齿轮箱制造商发现失效的齿后,对其进行检测判断是否存在二次回火烧伤

问题:齿轮在磨削中的二次回火烧伤

很多制造工艺,如机械加工、冷加工或表面硬化等都会涉及到零件表面应力和/或微观组织的变化。在此案例中,一家齿轮箱制造商通过目视检查发现有三个齿出现剥落的情况,造成该缺陷的原因可能是磨削过程中的回火烧伤。

图1:由于磨削烧伤(回火)导致齿面失效。

测试方法:无损巴克豪森噪声分析法

用于检测齿轮的方法为巴克豪森噪声法,该方法是一种无损检测方法,主要用于铁磁性材料并在测量中产生一种类似噪声的信号。本次检测采用了手动方式进行,通过手握齿面探头,分别在每个齿的齿顶部(靠近齿顶端面)、齿顶中部、齿中部、低端中部以及靠近齿底的位置进行五次扫描检测。

图2:对每个齿完成巴克豪森扫描。

扫描完成后,整个齿面会以基于视觉展示的形式来显示分析结果并呈现不一致。为了辨认出结果展示的定位,每个齿的检测结果将单独绘图出来。

测量结果

图3显示了43个齿顶中每个齿顶中部直径进行扫描的统计结果。很容易看出,在巴克豪森响应中齿 1 到齿34 非常一致。

图3:BN扫描Z大值、平均值、Z小值(@ 中间)与齿数

第39-41号齿显示出明显的损坏迹象,如图1所示。然而,巴克豪森噪声结果表明,第35-38 号齿也存在金相组织损坏和/或应力异常。

进一步观察会发现,从第 37 号齿(下图)收集的巴克豪森数据显示巴克豪森噪声响应增加的区域。这是磨削二次回火烧伤的明显迹象,使用客户当前的检查技术不会检测到这种烧伤,作为进一步的检查手段,将使用巴克豪森噪声法检测所有成品齿轮是否存在二次回火烧伤

图4:37号齿BN响应二维图

在各种类别的铁素体钢以及其它铁磁性材料中的磨削烧伤、热处理缺陷,以及应力和微观组织的变化等都可以通过Rollscan350来进行检测分析。

Rollscan350磨削烧伤检测仪

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