Презентация на PowerPointbg-s-ndt.org/NDT_Days/2018/presentations/S1-8-Ivanov.pdf · •1.tвърдостпо Викерс и Роквел –hrc, hra, hv •2.Определяне

РАЗВИТИЕ И ВАЛИДИРАНЕ НА МЕТОДА НА ВИХРОВОТОКОВО ИЗПИТВАНЕПРИ КОНТРОЛ НА КАЧЕСТВОТО НА

НАВЪГЛЕРОДЕНИ ДЕТАЙЛИ

M+С ХИДРАВЛИК АД

Жан Иванов

Предприятието има над 50 г. история и еспециализирано в производството на хидравличнимотори и сервоуправления. В него работят над 1200

работници и служители. Наши мотори работят в над100 страни на света, имаме 45 дистрибутори и държим8 % от световния пазар. Годишният ни обем продукциявъзлиза на 109 млн. лева. Произвеждаме над 600000

изделия годишно.

КАКВО БЕ СЪСТОЯНИЕТО НА КОНТРОЛА НА НАВЪГЛЕРОДЕНИ ДЕТАЙЛИ

ПРЕДИ ВЪВЕЖДАНЕ НА ВИХРОВОТОКОВО ИЗПИТВАНЕ ?

• Показатели на качеството:

• 1.Tвърдост по Викерс и Роквел – HRC, HRA, HV

• 2.Определяне на ефективната дълбочина и дълбочината на

навъглеродяване.

• 3.Металографски анализ определя

• - фазовият състав на слоя и сърцевината

• - особености на структурата със значимо въздействие върху

технологични или експлоатационни свойства на детайлите

Цехът за ХТО

разполага:

. 4 пещни агрегата;

. 11 прибора на ден;

. Около 6 тона детайли

дневно КОНТРОЛЪТ СЕ ИЗВЪРШВА НА

случайно избрани детайли

1. Термичен цех-2-5 детайла от вид, HRC.

2. Лаборатория – 1-2 детайла на ден при

- Смущения в процеса или

- Несъответствие по HRC !!!

ПРИБОРИ ЗА ГАЗОВО НАВЪГЛЕРОДЯВАНЕИ ДЕТАЙЛИ

ЦЕХ ЗА ХИМИКО-ТЕРМИЧНА ОБРАБОТКА

ВИХРОВОТОКОВОТО ИЗПИТВАНЕ СЪЩЕСТВУВАШЕ В ……..

• В СТАНДАРТИЗИРАНИТЕ МУ ВАРИАНТИ:

• За откриване на несъвършенства на повърхността и близо под повърхността!

• Сортиране на метали.

• Измерване на дебелини на покрития И ЕЛЕКТРОПРОВОДИМОСТ.

Принцип

Съществуват огромен брой разработки за връзката между електромагнитните свойства и структурното и напрегнатото състояние!!!!

Работеше се с понятията за „СКИН ЕФЕКТ“, стандартна дълбочина напроникване на ВТ, номограми за стандартната дълбочина на проникване-

СДП в зависимост от честотата на възбуждащия ток.

Понятията за ЕФЕКТИВНА И МАКСИМАЛНА ДЪЛБОЧИНА НА ПРОНИКВАНЕнямаха приложна стойност.

ВИХРОВОТОКОВОТО ИЗПИТВАНЕ РАЗПОЛАГАШЕ С :

• ВИХРОВОТОКОВИ ДЕФЕКТОСКОПИ

ПринципНА ВТИВТ ПРЕОБРАЗУВАТЕЛИ

СТАНДАРТИТЕ ISO ИЗИСКВАХА ОТ ПРОИЗВОДИТЕЛИТЕ НЕ САМО

ОТГОВОР:

ТЪРСЕНЕ И ВЪВЕЖДАНЕ НА БЕЗРАЗРУШИТЕЛЕН МЕТОД ЗА ИЗПИТВАНЕ НА

ДЕТАЙЛИ С ЧЕСТИ ОТКАЗИ, АРГУМЕНТИРАНИ ВЪЗДЕЙСТВИЯ ЗА

КОРИГИРАНЕ НА РЕЗУЛТАТИТЕ ОТ ТЕХНОЛОГИЧНИЯ ПРОЦЕС-

ЦЕМЕНТОВАНЕ.

ВИХРОВОТОКОВО ИЗПИТВАНЕ

ВИХРОВОТОКОВ УРЕД !

ОБУЧЕНИЕ………

ПЪРВИ СТЪПКИ……..

1. Удовлетворние на клиента.

2.Въвеждане на партидност и проследимост.

3. Надеждност на системите и намаляванена случаите на откази.

Валидиране на материали,

технологии и методи за изпитванеи контрол.

4. Намаляване на дисперсията всвойствата на детайлите след ХТО.

М+С Хидравлик АДе първото предприятие в България,

въвело стандарт ISO 9001

• Влияние на относителната магнитна проницаемост- 𝝁 и

електропроводимостта -𝜎.

ИЗУЧАВАНЕ НА СЪСТОЯНИЯТА И ЕЛЕКТРОМАГНИТНИ СВОЙСТВА НА СТРУКТУРНИТЕ СЪСТАВНИ.

ПРОМЕНИ В СТРУКТУРАТА И НАПРЕГНАТОТО СЪСТОЯНИЕ НА СТОМАНИТЕ ПРИ ЦЕМЕНТОВАНЕ.

Свойство на материала Проводим

ост-𝝈

Магнитна

проницаем

ост-𝝁

1.Химичен състав ++ +

2.Състав на смесени кристали + +

3.Структура, едрина на зърната - ++

4.Сегрегати(Ausscheidungen) - ++

5. Включвания, пори - +

6. Вътрешни напрежения + ++

7.Анизотропия - +

8.Зони с микропукнатини.

Индуцирана от напрежения корозия.

+ +

9. Деформиране - +

10.𝛿-ферит в аустенит + ++

11.Дендрити в стоманите - -

(-)- без влияние; (+)- има влияние; (++)-силно влияние

Мартензитът е феромагнитна, метастабилна при стайна температураструктурна съставна при стоманите. Той е продукт на бездифузионнотопревръщане на твърдия разтвор на въглерода в 𝜸-желязото.

Остатъчният аустенит, стабилизиран при стайна температура, епарамагнитен. Неговото присъствие в структурата и разположението му вхарактерни зони на детайлите предизвиква значителни изменения врезултантното електромагнитно поле при вихровотоково изпитване.

Цементитът е феромагнитен при стайна температура и имаорторомбична кристална решетка. На базата на съдържанието нажелезни атоми, цементитът има магнитен момент μFe=1,82.μB .

Точката на Кюри на цементита в интервала 470 - 485 К.

ПРАКТИКАТА НА ВТИ ПОКАЗА, ЧЕ СТАНДАРТНАТА ДЪЛБОЧИНА НЕ ДАВА РЕАЛНА ПРЕДСТАВА ЗА ИСТИНСКАТА ИНФОРМИРАЩА ДЪЛБОЧИНА…ЗАТОВА

Максимална дълбочина на проникване навихровите токове - 𝛿𝑚𝑎𝑥

Информираща дълбочина на проникване на ВТ

Материал 𝜎 [MS/m] 𝜇𝑟Стомана 2 2

Стомана 10 200

Стомана 2 2000

Стомана 35 N

(нормализирана)

8,6 800

Стомана 35 Q

(закалена)

8,6 220

1δ: -> 36,8 % -> δ37% 2 х δ37%: -> 13,5 % 3 х δ37%: -> 5,1 % 4 х δ37%: -> 1,8 %. 5 х δ37%: -> 0,7 %.

𝛿 =1

𝜋. 𝜎. 𝜇0. 𝜇𝑟 . 𝑓=

503

𝑓. 𝜎. 𝜇𝑟

Където:

𝛿 - дълбочина на проникване на вихровитетокове в 𝑚𝑚;

𝑓 - честота в 𝐻𝑧;

𝜇𝑟 – магнитна проницаемост (𝜇а = 𝜇𝑟 . 𝜇0 );𝜎 - специфична ел. проводимост , MS/m.

НАЧАЛОТО БЕ ПРЕЗ 2003 …ТОГАВА БЕ ПОСТАВЕНА …….

ГЛАВНАТА ЦЕЛ: Въвеждане на безразрушително, вихровотоково изпитване, в аспекти на контролнатадейност.

Резултатите да се формулират като НОВ показател на качеството.

Чрез контролиране на многобройни групи химико-термично обработени детайли да се създаде база занавлизане на статистически методи за контрол.

ПОСТАВЕНАТА ЦЕЛ ИЗИСКВАШЕ РЕШАВАНЕТО НА НЯКОЛКОКОНКРЕТНИ ЗАДАЧИ, ОБЕДИНЕНИ В 2 ГРУПИ.

ЗАДАЧИ, РЕШИМИ С ПАСИВЕН ЕКСПЕРИМЕНТ, Т.Е. БЕЗ ВЪЗДЕЙСТВИЕ ВЪРХУ ТФ.

1

• Допълване на данните от лабораторния контрол с резултати от ВТИ , анализ и аргументиранивъздействия върху негативни резултати от цементоването, СПЕШНИ ТЕХНОЛОГИЧНИ РЕШЕНИЯ.

2• Контрол с ВТИ на технологична операция „Уякчаване на повърхността чрез наклеп“.

3• Въвеждане на карта за контрол по количествени признаци от ВТИ за отговорни детайли.

4• Въвеждане чрез ВТИ на нов показател на качеството-“СТЕПЕН НА ОТВРЪЩАНЕ“

5• Изследване на зависимости между отделните показатели на качеството с резултатите от ВТИ.

1

• Определяне чувствителността на резултатите от ВТИ към изменението на технологичните фактори.

• Класифициране на факторите със силно въздействие върху ВТХ

2

• Съвместно разглеждане на регресионните модели с модели за експлоатационно свойство и стехнологично свойство.

3

• Провеждане на ВТИ с различни честоти. Избор на работна честота.

• Усъвършенстване на технологията на ВТИ.

4

• Подобряване на резултатите от лабораторната практика, чрез подобряване на оценките за адекватностна регресионните модели.

5• Създаване на методика за ВТИ.

6• Валидиране и внедряване на метода за изпитване с ВТ.

МЕТОДОЛОГИЯ. СТАТИСТИЧЕСКИ ПОДХОД ЗА ИЗУЧАВАНЕ, КОНТРОЛИРАНЕ И УПРАВЛЕНИЕ НА ПРОЦЕСА НА НАВЪГЛЕРОДЯВАНЕ.

• Традиционни показатели на качеството +

• НОВ ПОКАЗАТЕЛ- ВТХ

Пасивенексперимент

• HRC, HV, Eht, %Arest, Микроструктура+ВТХ+

• +експлоатационни свойства

Планиранексперимент

стехнологични

фактори

Случайни

стойности

Корелации ИСТАТИСТИЧЕСКИ

ЗАВИСИМОСТИ между ПК

Спешнитехн.

решения

Принесъответствие

с ТИ

Eht ZHRC

HV

Регресионни модели :𝑀 𝑦 𝑥1, 𝑥2, … 𝑥𝑚 = 𝜂 𝑥1, 𝑥2, . . 𝑥𝑚

Регресионен анализ

ДОПЪЛВАНЕ ДАННИТЕ ОТ ЛАБОРАТОРНИЯ КОНТРОЛ С РЕЗУЛТАТИ ОТ ВТИ

ПОКАЗАТЕЛ НА КАЧЕСТВОТОВлияние върху съпротивлението на умора

1. Твърдост на повърхността по Роквел. Иска се : ОПТИМАЛНА!

Под 57 HRC - преждевременно разрушаване

2. Твърдост на повърхността по Викерс. Иска се : ОПТИМАЛНА!

Под 650 HV - преждевременно разрушаване

3. Ефективна дълбочина на

дифузионния слой при твърдост 560

HV1

Иска се : Оптимална 0,7-1,0 mm

под 0,5 mm - преждевременно разрушаване

4. Твърдост на сърцевината по Роквел Колкото по-висока, толкова по-добре (макс.52

HRC).

Под 42 HRC- преждевременно разрушаване

5. Микроструктура

- %Аост.

- Карбиди

Над 30 % - преждевременно разрушаване

При наличие- преждевременно разрушаване

6. Дълбочина на откриване на

максималната твърдост при измерване

на ефективната дълбочина на

навъглеродения слой

Иска се : Оптимално 0 - 0,1 mm

Над 0,3 mm - преждевременно разрушаване

Данните

надхвърляха 560

записа, а всеки

запис съдържаше

по около 40

резултата. Пълен

комплект

информация е

събрана за 443

вала.

Групирането на данните е

извършено като са

осреднени записи с

еднаква стойност за

ефективната дълбочина,

обозначена с „Eht”(CHD).

Анализ на отказите от рекламации.

НОВА СТРУКТУРА НА КОНТРОЛА НА КАЧЕСТВОТО БЕ СЪЗДАДЕНА ЧРЕЗ ПАСИВЕН ЕКСПЕРИМЕНТ

ДОПЪЛВАНЕ ДАННИТЕ ОТ ЛАБОРАТОРНИЯ КОНТРОЛ С РЕЗУЛТАТИ ОТ ВТИ

Данните бяха обработени с диаграми на разсейване и бяха полученикоефициенти на корелация R=0,82 и R=0,81. Допълнително даннитебяха апроксимирани с полиноми и експоненциални функции…..Тук са представени само ДВА КОМПЛЕКТА ДАННИ:

𝑍 = 1,133. 𝑒𝑥−0,02253 2

−0,7451 𝑅𝑠𝑞 = 0.68

Аост. = 1,094. 𝑒−0,2252+Еℎ𝑡 2

−0,4725

𝑅𝑠𝑞 = 0.72

𝑍 = 1,089 + 0,2372. 𝑥 − 0,008632. 𝑥2 + 0,0001822. 𝑥3 − 1,343−6. 𝑥4

𝑅𝑠𝑞 = 0.70 Където с x е -%Аост.,

Z Eht

%Аост.%Аост. Eht

НОВА СТРУКТУРА НА КОНТРОЛА НА КАЧЕСТВОТО ПАСИВЕН ЕКСПЕРИМЕНТ

𝑍 = 1.58. 𝑥4 + 0.9692. 𝑥3 + 0.7937. 𝑥2 − 0.06531. 𝑥 + 1.341 𝑅𝑠𝑞 = 0.83

ТОВА ПОЗВОЛИ С ДОСТАТЪЧНА СИГУРНОСТ ПРИ КОНТРОЛ НА ПАРТИДИ ДА СЕ ВЗЕМАТ

Над 20%

Аост.

Z=1,69+0,085* %Aост;

R=0.8183

% Аост

Z

Спешни

Технологични

решения

Допълнително отвръщане или презакаляване !

Допълнително навъглеродяване !

ПАСИВЕН ЕКСПЕРИМЕНТНОВА СТРУКТУРА НА КОНТРОЛА НА КАЧЕСТВОТО

ТЕЖКИ СЛУЧАИ НА ОТКАЗИ С ИЗХОДЯЩИ КОНУСНИ ВАЛОВЕ И РЕКЛАМАЦИИ ОТ КЛИЕНТИПОСТАВИХА СПЕШНА ЗАДАЧА ЗА ОТКРИВАНЕ НА ПРИЧИНИТЕ И ВЪВЕЖДАНЕ НА НАДЕЖДЕНКОНТРОЛ.

ПРИЧИНАТА БЕ: НЕДОСТАТЪЧНА „СТЕПЕН НА ОТВРЪЩАНЕ“ ОТ НЕОБОСНОВАНО ПРЕСЛЕДВАНЕ ЗАПОСТИГАНЕ НА МАКСИМАЛНА ТВЪРДОСТ И СЪКРАЩАВАНЕ ПРОЦЕСА НА ХТО.

СЪЗДАДЕНА БЕ НАСТРОЙКА НА ВТУ С ДЕТАЙЛИ С ПРОВЕРЕНА „СТЕПЕН НА ОТВРЪЩАНЕ“ .

ОПРЕДЕЛЕНИ БЯХА ТОЛЕРАНСНИ ГРАНИЦИ.

ПОВЕЧЕ ОТ ГОДИНА ОТГОВОРНИТЕ ДЕТАЙЛИ БЯХА КОНТРОЛИРАНИ 100%.

ДАННИТЕ БЯХА ВЛАГАНИ В КОНТРОЛНА КАРТА НА СРЕДНИТЕ СТОЙНОСТИ.

ОБРАБОТКАТА СЪС СОФТУЕРА QSTATLAB ПОЗВОЛИ РАЗСЛОЯВАНЕ НА НАБЛЮДЕНИЯТА ЗА 4 ТЕ ПЕЩИИ БЯХА ИЗЧИСЛЕНИ КОЕФИЦИЕНТИТЕ ЗА КАЧЕСТОВТО НА ПРОЦЕСА.

ВЪВЕДЕН БЕ ЗА ПЪРВИ ПЪТ РАБОТЕЩ СТАТИСТИЧЕСКИ КОНТРОЛ, ЧРЕЗ НОВ ПОКАЗАТЕЛ НАКАЧЕСТВОТО „СТЕПЕН НА ОТВРЪЩАНЕ“. В ИСТОРИЧЕСКИ ПЛАН ТОЙ Е ВЪВЕДЕН ОТ ИЗСЛЕДОВАТЕЛИТЕХОЛОМОН И ДЖЕЙВ.

КОНТРОЛНИ КАРТИ НА НАВЪГЛЕРОДЕНИ, КОНУСНИ, ИЗХОДЯЩИ ВАЛОВЕ ОТ СТОМАНА 30CRNIMO8. НИСКОТЕМПЕРАТУРНО ОТВРЪЩАНЕ.

ПАСИВЕН ЕКСПЕРИМЕНТЧУВСТВИТЕЛНОСТ НА ВТИ

ИЗПИТВАНИЯТА НА УМОРА НА ШАРНИРНИ ВАЛОВЕ В ХИДРАВЛИЧНА ЛАБОРАТОРИЯПОКАЗВАХА УВЕЛИЧЕНИЕ НА ИЗДРЪЖЛИВОСТТА НА ВАЛОВЕТЕ С ОКОЛО 48% ПРИОБСТРЕЛ НА ПОВЪРХНОСТТА ИМ С ЧАСТИЦИ С ВИСОКА КИНЕТИЧНА ЕНЕРГИЯ.

БЕ ЗАКУПЕНА ИНСТАЛАЦИЯ ЗА ОБРАБОТКАТА.

ОПЕРАЦИЯТА БЕ ВКЛЮЧЕНА КАТО ЗАДЪЛЖИТЕЛНА В ТЕХНОЛОГИЧНИЯ ПЛАН.

ПОСТАВЕНА БЕ ЗАДАЧАТА ЗА КОНТРОЛИРАНЕ НА ПРОЦЕСА.

ОПИТИТЕ ЗА КОНТРОЛ С ИЗМЕРВАНИЯ НА ТВЪРДОСТ БЯХА НЕУСПЕШНИ.

ВИХРОВОТОКОВОТО ИЗПИТВАНЕ УСПЯ ДА РЕГИСТРИРА ПРОМЕНИТЕ В СВОЙСТВАТАНА ПОВЪРХНОСТТА.

ВТИ И УЯКЧАВАНЕ НА НАВЪГЛЕРОДЕНИ, КАРДАННИ ВАЛОВЕ ПРИ

ОБСТРЕЛВАНЕ С ДРОБИНКИ С ВИСОКА КИНЕТИЧНА ЕНЕРГИЯ

SHOT BLASTING

КОНТРОЛ

КОНТРОЛ

ЧУВСТВИТЕЛНОСТ НА ВТИ ПАСИВЕН ЕКСПЕРИМЕНТ

В ПЕРИОД СЪС ЗАЧЕСТИЛИ СЛУЧАИ НА ОТКАЗИ НА ШАРНИРНИ ВАЛОВЕ СЕ НАЛОЖИ ДА СЕ ИЗУЧИ ПО-

ДЪЛБОКО ПРОЦЕСА НА ХТО И ДА СЕ ПОТЪРСИ АЛТЕРНАТИВНА НА ИЗПОЛЗВАНАТА СТОМАНА.

БЯХА ПРОВЕДЕНЕИ АКТИВНИ, ПЛАНИРАНИ ЕКСПЕРИМЕНТИ ЗА НАСТРОЙВАНЕ НА НИВАТА НАТЕХНОЛОГИЧНИТЕ ФАКТОРИ И ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ВЛИЯНИЕТО ИМ ВЪРХУ ВСЕКИ ПОКАЗАТЕЛ НА КАЧЕСТВОТО.

ТАКИВА ФАКТОРИ БЯХА: Т/h/, Тзак1, Тзак2, Тотвр.,Тмасло, τ отвр.

РЕЗУЛТАТИТЕ БЯХА ОБРАБОТЕНИ С РЕГРЕСИОНЕН АНАЛИЗ И ЗА ВСЕКИ ПОКАЗАТЕЛ НА КАЧЕСТВОТО,

ВКЛЮЧИТЕЛНО ВИХРОВОТОКОВАТА ХАРАКТЕРИСТИКА, СЪПРОТИВЛЕНИЕТО НА УМОРА ИИЗНОСОУСТОЙЧИВОСТТА БЯХА СЪЗДАДЕНИ РЕГРЕСИОННИ МОДЕЛИ.

С ПОМОЩТА НА СОФТУЕРА QSTATLAB, МОДЕЛИТЕ СА ПРЕДСТАВЕНИ С ДИАГРАМИ НА КОНТУРИ НАПОСТОЯННИ СТОЙНОСТИ И ТРИМЕРНИ С ПОВЪРХНИНИ НА РЕАКЦИИТЕ.

ВСИЧКИ МОДЕЛИ БЯХА ОЦЕНЕНИ ЗА АДЕКВАТНОСТ ЧРЕЗ СТАТИСТИКИТЕ: коефициент на множественакорелация R-sq, настроен кофициент на множествена корелация Radj-sq,коефициент на детерминациябазиран на PRESS- Rpred-sq, F и p.

ЧУВСТВИТЕЛНОСТ НА ВТИ КЪМ ИЗМЕНЕНИЕТО НА ТЕХНОЛОГИЧНИТЕ ФАКТОРИ

Статистически оценки на получените регресионни моделиза детайлите от 4 стомани

РЕГРЕСИОННИ МОДЕЛИ за Z

Y(Z-R) = f(X1,X2):

Y(Z-K) = f(X1,X2):

Y(Z-B) = f(X1,X2):

Y(Z-J) = f(X1,X2):

Стомани означения R, K, B, J

18CrNiMo7-6 ; 20CrMo5 20CrMo5; 20ХН2М

Планиран експеримент №1

𝑋1-Навъглеродяване [h] 𝑋2-𝑇отвр. [°C]

Статистически оценки на получените 3 регресионнимодела


y ↔ Z-Гр.1, y ↔ Z-Гр.2, y ↔ Z-Гр.3; Y(Z) = f(X1,X2,X3,X4):

Стомана

30CrNiMo8


𝑋1-𝑇зак. 1 [°C]; 𝑋2-𝑇зак. 2 [°C] 𝑋3-𝑇м. [°C]; 𝑋4-𝑇отвр. [°C]

ЧУВСТВИТЕЛНОСТ НА ВТИ ПЛАНИРАНИ ЕКСПЕРИМЕНТИ

ЧУВСТВИТЕЛНОСТ НА ВТИ КЪМ ИЗМЕНЕНИЕТО НА ТЕХНОЛОГИЧНИТЕ ФАКТОРИ

Х1;Х2

Х1;Х3

Х1;Х4

Х2;Х3

Х2;Х4

Х3;Х4

𝑍 − Гр. 1 = 5,631 + 0,475. 𝑥2 − 2,366. 𝑥4 − 1,753. 𝑥4. 𝑥4 − 0,771. 𝑥1. 𝑥2 − 0,533. 𝑥2. 𝑥4

ЧУВСТВИТЕЛНОСТ НА ВТИ ПЛАНИРАН ЕКСПЕРИМЕНТ

ЧУВСТВИТЕЛНОСТ НА ВТИ и СЪПРОТИВЛЕНИЕ НА УМОРА

Съвместно представяне на двата модела за всяка стомана

Статистически оценки на регресионни модели

за съпротивлението на умора

РЕГРЕСИОННИ МОДЕЛИ за Z и съпротивление на умора-h

Y(Z-R) = f(X1,X2):Y(R-h) = f(X1,X2):

Y(Z-K) = f(X1,X2): Y(K-h) = f(X1,X2):

Y(Z-B) = f(X1,X2): Y(B-h) = f(X1,X2):

Y(Z-J) = f(X1,X2): Y(J-h) = f(X1,X2):

Стомани означения R, K, B, J

18CrNiMo7-6 ; 20CrMo5 20CrMo5; 20ХН2М


𝑋1-Навъглеродяване [h] 𝑋2-𝑇отвр. [°C]

Съвместно представяне на моделите за съпротивлението наумора и ВТХ

Статистически оценки на модела за съпротивление на умора

РЕГРЕСИОННИ МОДЕЛИ за Z и съпротивление на умора-h

y ↔ Z-Гр.1, Y(Z-Гр.1) = f(X1,X2,X3,X4): y ↔ h-Гр.1, Y(h-Гр.1) = f(X1,X2,X3,X4)

Стомана

30CrNiMo8


𝑋1-𝑇зак. 1 [°C]; 𝑋2-𝑇зак. 2 [°C] 𝑋3-𝑇м. [°C]; 𝑋4-𝑇отвр. [°C]

18CrNiMo7-6-„R”

20CrMo5-„К”

ЧУВСТВИТЕЛНОСТ НА ВТИ ПЛАНИРАН ЕКСПЕРИМЕНТ

КАЛИБРИРАНЕ НА ВТИ

ТРЯБВА ДА СЕ ПОДЧЕРТАЕ, ЧЕ ОТ ВСИЧКИ РЕГРЕСИОННИ МОДЕЛИ, ОЦЕНКИТЕ ЗА АДЕКВАТНОСТ НА ТЕЗИЗА ВИХРОВОТОКОВАТА ХАРАКТЕРИСТИКА БЯХА НАЙ-ВИСОКИ.

ТОВА ОТ ЕДНА СТРАНА ДОКАЗВАШЕ ВИСОКАТА ЧУВСТВИТЕЛНОСТ НА ИЗПИТВАНЕТО С ВИХРОВИ ТОКОВЕКЪМ ПРОМЕНИТЕ НА ТЕХНОЛОГИЧНИТЕ ФАКТОРИ , А ОТ ДРУГА СТРАНА ПОКАЗВАШЕ НЕОБХОДИМОСТТАОТ УСЪВЪРШЕНСТВАНЕ НА ЛАБОРАТОРНАТА ПРАКТИКА.

ЕДНОВРЕМЕННОТО АНАЛИЗИРАНЕ НА ДВА ИЛИ ПОВЕЧЕ РЕГРЕСИОННИ МОДЕЛА ПОЗВЛЯВАШЕ ДА СЕКАЛИБРИРАТ РЕЗУЛТАТИТЕ ВЪТРЕ В МНОЖЕСТВОТО ОТ ПОКАЗАТЕЛИ НА КАЧЕСТВОТО.

ТОВА ДОВЕДЕ ДО КЛАСИРАНЕ НА ПОКАЗАТЕЛИТЕ НА КАЧЕСТВОТО И ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ВОДЕЩИЯ.

ЖЕЛАНИТЕ ГРАНИЦИ ЗА НЕГОВОТО ИЗМЕНЕНИЕ ПОСЛУЖИХА ЗА ФОРМУЛИРАНЕ НА ОБОСНОВАНИТЕХНИЧЕСКИ ИЗИСКВАНИЯ.

ВИСОКИТЕ СТАТИСТИЧЕСКИ ОЦЕНКИ ЗА МОДЕЛИТЕ ЗА ВТХ ПОДСКАЗАХА ВЪЗМОЖНОСТТА ЗАИЗСЛЕДВАНЕ КАЧЕСТВОТО НА НАСТРОЙКИТЕ НА ВИХРОВОТОКОВИЯТ УРЕД.

ОТ ОПИТ СЕ ЗНАЕ, ЧЕ НЕ ВСИЧКИ НАСТРОЙКИ НА УРЕДА БИВАТ СПОЛУЧЛИВИ.

ЗА ЦЕЛТА БЕ ПРОВЕДЕН ПЛАНИРАН ЕКСПЕРИМЕНТ, А ДЕТАЙЛИТЕ ОТ НЕГО БЯХА ИЗПИТАНИ С

ВТ ПРИ РАЗЛИЧНИ НАСТРОЙКИ.

ОДОБРЕНИ БЯХА НАСТРОЙКИТЕ С НАЙ-ВИСОКИ СТАТИСТИЧЕСКИ ОЦЕНКИ.

РЕЗУЛТАТИТЕ СА ПРЕДСТАВЕНИ ТАБЛИЧНО И ГРАФИЧНО НА СЛЕДВАШИЯ СЛАЙД.

ИЗБОР НА РАБОТНА ЧЕСТОТА

И НАСТРОЙКА НА ВТУ

Статистически оценки наполучените регресионни за 6

работни честоти

РЕГРЕСИОННИ МОДЕЛИ за Z( f1, f2, f3, f4, f5, f6)

𝒀(𝒁𝒇𝒊) = f(X1,X2)

Стомани означения

30CrNiMo8 18CrNiMo7-6


𝑋1-𝑇зак. [°C] 𝑋2-𝑇отвр. [°C]

ТЕХНОЛОГИЯ НА ВТИ ПЛАНИРАН ЕКСПЕРИМЕНТ

ДЕТАЙЛИТЕ ОТ СЪЩИЯ ПЛАНИРАН ЕКСПЕРИМЕНТ БЯХА ИЗСЛЕДВАНИ ЗА ЕФЕКТИВНА ДЪЛБОЧИНА НАНАВЪГЛЕРОДЕНИЯ СЛОЙ И СЪДЪРЖАНИЯ НА ОСТАТЪЧЕН АУСТЕНИТ.

СЪЗДАДЕНИ И ОЦЕНЕНИ БЯХА МОДЕЛИ ЗА ДВЕТЕ ОПИТНИ СТОМАНИ.

СЪВМЕСТНОТО АНАЛИЗИРАНЕ НА МОДЕЛИТЕ ОТНОВО БЕ ИЗПОЛЗВАНО ЗА КАЛИБРИРАНЕ НАИЗПИТВАНИЯТА С ВТ.

ПОТЪРСЕНА БЕ ОНАЗИ НАСТРОЙКА НА ВТУ, ПРИ КОЯТО ДАННИТЕ ОТ ВТИ КОРЕЛИРАТ НАЙ-ДОБРЕ СДАННИТЕ ЗА %Arest и Eht.

Получени бяха коефициенти на корелации R=0,80, R=0,83.

Нелинейният характер на зависимостите не бе изследван.

МЕТАЛОГРАФИЯ И ВТИ.

Статистически оценки на за регресионен модел Z-1.6587-42 и

Eht-1.6587


и Eht

𝒀(𝒁𝒇𝒊) = f(X1,X2) y↔ % Eht-1.6587=f(X1,X2)

Стомана

18CrNiMo7-6



𝐸ℎ𝑡1.6587 = 0,957 − 0,077. 𝑥2 − 0,085. 𝑥22 + 0,056. 𝑥1. 𝑥2

ВТИ и Eht

ПЛАНИРАН ЕКСПЕРИМЕНТ


𝑅(𝑍1.6587−42 ↔ 𝐸ℎ𝑡) = 0,83

МЕТАЛОГРАФИЯ И ВТИ.

Статистически оценки на зарегресионен модел Z-1.6580-10 и

%Аост.-1.6580


и %𝐴ост.

𝒀(𝒁𝒇𝒊) = f(X1,X2) y↔ % Аост.-1.6580=f(X1,X2)

Стомана

30CrNiMo8



%𝐴ост.−1.6580 = 8,567 + 2,400. 𝑥1 − 1,733. 𝑥2. 𝑥2 − 2,325. 𝑥1. 𝑥2

КорелацияR

Z-1.6580 ↔Aост.Z10-

1.6580

-0,80

Z20-

1.6580

-0,76

Z30-

1.6580

-0,76

Z42-

1.6580

-0,74

Z50-

1.6580

-0,72

Z70-

1.6580

-0,71

ПЛАНИРАН ЕКСПЕРИМЕНТ

𝑅𝑠𝑞 = 0.81


ВТИ и Arest

𝑅(𝑍1.6580−10 ↔ Arest) = 0,80

В ТЕХНИЧЕСКИТЕ ИЗИСКВАНИЯ ОТНОСНО НАВЪГЛЕРОДЕНИТЕ ДЕТАЙЛИ ВИНАГИСЪЩЕСТВУВАТ 2 ПОКАЗАТЕЛЯ:

-ТВЪРДОСТ И-ЕФЕКТИВНА ДЪЛБОЧИНА НА НАВЪГЛЕРОДЕНИЯ СЛОЙ.

ДВЕТЕ ТЕХНИЧЕСКИ ИЗИСКВАНИЯ СЕ ЗАДАВАТ С ТОЛЕРАНСНИ ГРАНИЦИ, СЪЩО ТАКИВА МОГАТДА СЕ ОПРЕДЕЛЯТ ЗА ВТХ.

СЛЕДВАЩИЯТ СЛАЙД ПРЕДСТАВЯ ПРОВЕДЕН ПЛАНИРАН ЕКСПЕРИМЕНТ С ЦЕЛ КАЛИБРИРАНЕНА ВТИ С РЕЗУЛТАТИТЕ ЗА ТВЪРДОСТ.

ПРЕДСТАВЕНА Е ВЪЗМОЖНОСТ ЗА КАЛИБРИРАНЕ НА ИЗПИТВАНЕТО В ХАРАКТЕРНИ ОБЛАСТИНА ИЗМЕРЕНАТА ТВЪРДОСТ А ИМЕННО – МАКСИМАЛНА, МИНИМАЛНА И ДР.

КАЛИБРИРАНЕ НА ВТИ.

Статистически оценки на зарегресионен модел Z и

%Аост.-1.6580


и HV50

Y(Z) = f(X1,X2) y↔ HV50=f(X1,X2)

Стомана

20CrMo5



𝑍 = 4,900 − 0,417. 𝑥1 + 0,667. 𝑥2 − 0,700. 𝑥2. 𝑥2+0,400.𝑥1. 𝑥2𝐻𝑉50 = 439,645 − 13,971. 𝑥1 − 14,627. 𝑥1. 𝑥1 + 7,950. 𝑥1. 𝑥2-

5,930.𝑥2. 𝑥2

Фиг.4.53. Стойности на

вихровотоковата

характеристика-Z в областта

на максималната твърдост

над 440 HV50



характеристика в областтa

на плавно изменение на

твърдостта 436-438 HV50.



характеристика - Z в областта

на минималната твърдост под

412 HV50.

ПЛАНИРАН ЕКСПЕРИМЕНТВТИ и ТВЪРДОСТ HV50

АНАЛИЗЪТ НА РЕГРЕСИОННИТЕ МОДЕЛИ В ТЕХНОЛОГИЧЕН АСПЕКТ ПОКАЗА СИЛНОТО ВЛИЯНИЕ НАТЕХНОЛОГИЧНИТЕ ФАКТОРИ НА НИСКОТЕМПЕРАТУРНОТО ОТВРЪЩАНЕ- ТЕМПЕРАТУРА ИПРОДЪЛЖИТЕЛНОСТ.

ТОВА ПРЕДИЗВИКА СЕРИЯ ОТ ЕКСПЕРИМЕНТИ.

ЕДИНИЯТ ОТ ТЯХ БЕШЕ СВЪРЗАН С ИЗСЛЕДВАНЕ ВЛИЯНИЕТО НА ПРОДЪЛЖИТЕЛНОСТТА НАОТВРЪЩАНЕТО ПРИ ЕДНАКВА ТЕМПЕРАТУРА.

ИЗПИТВАНЕТО БЕ ПРОВЕДЕНО С ВИХРОВИ ТОКОВЕ.

В ЕКСПЕРИМЕНТА УЧАСТВАХА 4 ВАЛА ОТ СТОМАНА 20CrMo5.

НОВ ПОКАЗАТЕЛ НА КАЧЕСТВОТО „СТЕПЕН НА ОТВРЪЩАНЕ“

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00

[Z]

Време [h]

Изменение на електромагнитната характеристика приотвръщане на 225 °С с различна продължителност,

стомана 20CrMo5

Z-Вал 1 Z-Вал 2 Z-Вал 3 Z-Вал 4

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

0 1 2 3 4 5 6 7

[Z]

Време [h]

Изменение на средната електромагнитнахарактеристика - Z за групата валове, 20CrMo5, при

отвръщане при 225 °С.

𝑌 = 2,72. 𝑋0,4397

Където Y↔ 𝑍ср.X↔ Време − ℎ𝑅𝑠𝑞=0,95


АПРОКСИМИРАНЕТО НА ДАННИТЕ СЪС СТЕПЕННА ФУНКЦИЯ ПОДСКАЗА СЛЕДВАЩАТА НЕСЛОЖНАМАТЕМАТИЧЕСКА ОБРАБОТКА.

СЛЕД ЛОГАРИТМУВАНЕ И УМНОЖЕНИЕ НА ДВЕТЕ СТРАНИ НА УРАВНЕНИЕТО ПО ТЕМПЕРАТУРАТА БЕ ПОЛУЧЕНАФОРМУЛА СЪС СТРУКТУРА ЕДНАКВА С ЕМПИРИЧНО ВЪВЕДЕНАТА ОТ ИЗСЛЕДОВАТЕЛИТЕ ХОЛОМОН И ДЖЕЙВ ПРЕЗ

1945 Г.

𝐻𝐽 = 𝑃𝑎 = 𝑇. 𝐶 + log 𝑡

ЗАВИСИМОСТТА ПОКАЗВА ВЗАИМНОТО ВЛИЯНИЕ НА ДВАТА ФАКТОРА НА ОТВРЪЩАНЕ И ИЗРАЗЯВА ТВЪРДЕНИЕТО ,

ЧЕ РЕЗУЛТАТИТЕ ПРИ ЕДНАКВИ ПАРАМЕТРИ НА ОТВРЪЩАНЕ, ПОЛУЧЕНИ ПРИ РАЗЛИЧНИ КОМБИНАЦИИ НАТЕМПЕРАТУРАТА И ВРЕМЕТО СА ЕДНАКВИ, Т.Е. ОТВРЪЩАНЕ ПРИ ВИСОКА ТЕМПЕРАТУРА И ЗА КЪСО ВРЕМЕ, МОЖЕДА ДАДЕ ЕДНАКЪВ ЕФЕКТ ВЪРХУ ДЕТАЙЛИТЕ КАКТО ИЗПОЛЗВАНЕ НА ПО-НИСКА ТЕМПЕРАТУРА И ПО-ДЪЛГОВРЕМЕ.

САМИТЕ АВТОРИ, А И РЕДИЦА ДРУГИ ИЗСЛЕДОВАТЕЛИ СА СЕ ОПИТВАЛИ ДА ДОКАЖАТ ВАЛИДНОСТТА НАФОРМУЛАТА САМО С ИЗМЕРВАНЕ НА ТВЪРДОСТ И ПРЕДИМНО ЗА СРЕДНО И ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОТООТВРЪЩАНЕ.

ТАКА С ВИХРОВОТОКОВО ИЗПИТВАНЕ БЕЗРАЗРУШИТЕЛНО БЕ ДОКАЗАНА ВАЛИДНОСТТА ФОРМУЛАТА ЗАНИСКОТЕМПЕРАТУРНОТО ОТВРЪЩАНЕ.

ТЕОРЕТИЧНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ

• 𝐻𝐽 = 𝑃𝑎 = 𝑇. 𝐶 + log 𝑡

• Опитно е получено уравнение при T=const= 225 °C: 𝒁𝒄𝒑 = 𝟐. 𝟕𝟐. 𝝉𝟎,𝟒𝟑𝟗𝟕

• След логаритмуване: ln 𝑍𝑐𝑝 = ln 2.72 + 0.4397. ln 𝜏

• Умножаваме двете страни на Т : 𝑇. ln 𝑍𝑐𝑝 = 𝑇. ln 2.72 + 0.4397. ln 𝜏 ;

• Но ln( 2.72)~1, 0,4397. ln 𝜏 ~ log 𝜏 : 𝑇. ln 𝑍𝑐𝑝 = 𝑇. 1+ log 𝜏

• Ако се обобщи, при 𝐶 = 1, то: 𝑇. ln 𝑍𝑐𝑝 = 𝑇. 𝐶 + log 𝜏 ;

• Сравнявайки: 𝑃𝑎 = 𝑇. (𝐶 + log 𝜏) с 𝑇. ln 𝑍𝑐𝑝 = 𝑇. 𝐶 + log 𝜏 то получаваме:

• 𝐏𝐚 ≈ 𝐓. 𝐥𝐧 𝐙𝐜𝐩

НТО ↔ ЗАВИСИМОСТ НА ХОЛОМОН-ДЖЕЙВ

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

0 50 100 150 200 250 300 350

зависимост на Холомон-Джейв иопитно получена

C=15 C=1

НИСКО-ТЕМПЕРАТУРНО ОТВРЪЩАНЕ ПРИ НАРАСТВАЩА ТЕМПЕРАТУРА

корелация 𝑍 ↔ 𝐻𝑅𝐶 𝑅=0.86, 𝑅2 = 0.75


НА БАЗАТА НА ВСИЧКИ ИЗСЛЕДВАНИЯ С ВИХРОВИ ТОКОВЕ БЕСЪСТАВЕНА ЦЯЛОСТНА МЕТОДИКА ЗА ИЗПИТВАНЕТО И БЯХА

ФОРМУЛИРАНИ УСЛОВИЯ ЗА ПОВИШАВАНЕ НАДЕЖДНОСТТА ИДОСТОВЕРНОСТТА НА КОНТРОЛА.

МЕТОДИКА ЗА ИЗПИТВАНЕ С ВИХРОВИ ТОКОВЕ

• 1. Извършва пълен комплект от изследвания, включително ВТИ, на детайли по планиран експеримент. Детайлите служат за настройка на ВТУ.

• 2. Анализират се резултатите от въздействията на ТФ за оптимизиране на процеса на ХТО.

• 3. Анализира се влиянието на възможните отклонения в нивата на ТФ върху ПК .

• 4. Данните се обработват с регресионен анализ и се съставят контурни диаграми за изменението на всеки ПК в зависимост от промените на ТФ.

• 5. Проверяват се получените регресионни модели за адекватност. Търси се оптимална настройка на вихровотоковия уред, според работната честота,

при използването на образците от детайли, участващи в планирания експеримент.

• 6. Определят се силно влияещите и се класифицират отделните ТФ по тяхното влияние върху ПК.

• 7. Определя се водещ, главен показател на качеството.

• 8. Съставят се групови, контролни, контурни диаграми, базирани на изменението на водещия показател на качеството и съдържащи контурите наизменението на останалите, подчинени ПК, един от които задължително е вихровотоковата оценка.

• 9. Съвместно се анализират два или повече регресионни модела в информационно-технологичен и контролен аспект и се избират граници заформулиране на аргументирани технически изисквания. Определят се контролни, толерансни граници за безразрушително вихровотоково изпитване.

За краткост този етап би могъл да бъде наречен „RQ+RZ”, като такъв, състоящ се от едновременното разглеждане на регресия или регресии за ПК ирегресия за вихровотоковата характеристика.

ТЕХНОЛОГИЯ НА ВТИ

ХАРАКТЕРНИ ЧЕРТИ НА ВТИ ЗА ЦЕЛИ НА СТРУКТУРОСКОПИЯТА

СРАВНИТЕЛЕН

МЕТОД

МНОГОПАРА-МЕТРОВМЕТОД

ЕДИНСТВО СВСИЧКИ

ОСТАНАЛИМЕТОДИ НАИЗСЛЕДВАНЕ

ИНТЕГРАЛЕНМЕТОД

Стойностите на изпитанитепредварително, референтни детайли,

са запаметени в уреда и се сравняватс тези на детайлите подлежащи наизпитване.

От една страна се определят множествоот свойствата на обекта за контрол, а отдруга страна се регистрират имножество смущаващи фактори.

Определят се множество от свойствана обекта за контрол. В зависимост отработната честота е възможноопределено свойство да придобиеповишена значимост.

Методът не отменя съществуванетона останалите от традиционнияконтрол, а влиза в определенизависимости, свързани скорелационен и дисперсионенанализ и интегрално представякачеството на процеса на ХТО,

включвайки в себе си всички частнизависимости.

ВТИ на състоянието

НА БАЗАТА НА ПОСТИГНАТИТЕ РЕЗУЛТАТИ БЕ СЪСТАВЕНАМЕТОДИКА И НАСТРОЙКА НА ВИХРОВОТОКОВИЯ УРЕД, С КОЯТОДА БЪДЕ КОНТРОЛИРАН ПРОЦЕСЪТ НА НИСКОТЕМПЕРАТУРНОТООТВРЪЩАНЕ НА КОНКРЕТЕН ВИД ДЕТАЙЛИ.

ВИХРОВОТКОВОТО ИЗПИТВАНЕ БЕ ВЪВЕДЕНО В ТЕХНОЛОГИЧНАТАПОСЛЕДОВАТЕЛНОСТ И КОНТРОЛНИЯ ПЛАН НА ЦЕХА ЗА ХТО.

ДОКУМЕНТИ ЗА ВЪВЕЖДАНЕ В ТЕХНОЛОГИЧНАТАПОСЛЕДОВАТЕЛНОСТ И КОНТРОЛНИЯ ПЛАН

БЛАГОДАРЯ ЗА ВНИМАНИЕТО !

Documents

Презентация на PowerPointbg-s-ndt.org/NDT_Days/2018/presentations/S1-8-Ivanov.pdf · •1.tвърдостпо Викерс и Роквел –hrc, hra, hv •2.Определяне