圆钢磁粉探伤检测技术应用研究

发表时间:2021/3/16   来源:《中国科技信息》2021年1月   作者:孟苏阳
[导读] 本论文介绍了棒材圆钢磁粉探伤检测生产线的改造及改造后的主要技术参数。该圆钢磁粉探伤生产线是用于检测直径在80mm-320mm范围内、长度在4000-10000mm内的各种圆钢深度大于等于0.1mm的表面及近表面缺陷。

圆钢磁粉探伤检测技术应用研究

江阴兴澄特种钢铁有限公司 孟苏阳 214400    

摘要:本论文介绍了棒材圆钢磁粉探伤检测生产线的改造及改造后的主要技术参数。该圆钢磁粉探伤生产线是用于检测直径在80mm-320mm范围内、长度在4000-10000mm内的各种圆钢深度大于等于0.1mm的表面及近表面缺陷。
关键词:磁化台架、圆钢磁粉探伤机、电气控制系统
        一、概述
        某钢厂为适应生产需求,扩大规格检测范围,节约无损检测成本,使磁悬液能循环利用,因此对原磁粉探伤机及辅机进行升级改造。
        1、来料规格:Φ110~300㎜,长度4~10m;
        2、电源:
        动力电源:三相四线380V+-10%  50Hz+-2%;
        照明电源:AC 220V+-10%  50Hz+-2%。
        3、液压系统压力:13MPa;
        4、气源:0.4~0.6MPa;
        5、工作时间:采用三班工作制,年工作时间不小于6500小时。
        二、生产工艺流程及设备布置图:
        1、生产工艺流程:抛丸辊道来料 -----  磁化台架磁化------ 磁悬液浸泡------ 荧光观察------  棒材收集                       2.设备布置图:


       3、磁悬液槽断面尺寸图:

 

        4、工位断面图:

 

 

        三、设备技术说明
        1、设备组成:圆钢磁粉探伤检测线主要由磁化传输台架、磁化装置、电气控制系统、荧光检测系统、磁悬液浸泡装置、拨料装置、液压系统以及辅助操作系统等组成。
        2、机械传输设备
        1)磁化台架
        A.位置与用途:位于抛丸输出辊道侧,接受辊道来料,负责向磁悬液槽单支上料。
        B.设备组成:由台架、分选装置、接料钩等组成。
        C.功能描述:
        磁化台架:由抛丸后下料装置将单只料送至台架上,台架为钢结构台架,液压缸驱使分选装置将单只料拨起旋至一定的角度(约为50度),液压缸停止动作,此时电极开始对料两端进行通电磁化,时间大约为2-3S,磁化后,液压缸再次动作使料滚至接料钩上(拨料V型臂与接料臂均用尼龙板绝缘),然后接料钩将磁化后的料缓慢放置在悬液槽中进行磁悬液渗透。
        D.性能参数:
        分选液压缸型号:C25WE80/45-220MⅡB-下  2只
        接料液压缸型号:C25WE125/70-290MⅡB-下  2只
        2)拨料装置
        A.位置与用途:位于悬液槽与观察对轮之间,将磁化渗透后的料送至观察对轮上;
        B.设备组成:拨料钩、接料钩、支座等;
        C.功能描述:将磁化渗透后的料拨起滚至另一接料钩,同时缓慢放置在用于人工观察的旋转对轮上。
        D.性能参数:
        拨料液压缸型号:C25WE125/70-395MⅡB-下  2只
        接料液压缸型号:C25WE100/70-180MⅡB-下  2只
        3、磁粉探伤设备
        1)设备概述:
        圆钢磁粉探伤机是用于检查直径在80mm-320mm范围内,长度在4000-10000mm内的各种圆钢深度大于等于0.1mm的表面及近表面缺陷。该设备由磁化电源系统、电气控制系统、周向夹紧磁化系统、磁悬液浸泡系统、荧光检查系统、辅助操作系统及暗室等部分组成。
        2)磁化原理:
        设备周向磁化检测采用圆钢两端夹紧通电磁化,形成周向磁场,检测纵向缺陷。该系统采用剩磁法检测,磁化电源为9000A(有效值)。
       3)磁化主回路:
        ① 设备磁化主回路采用可控硅无级调压技术,通过调整可控硅导通角实现磁化电流的无级调整;周向磁化:AC 0-9000A;
        ② 调压可控硅采用专用可控硅模块,可控硅触发装置采用杭州西子触发模块,性能稳定可靠,维护简单、方便;
        ③ 可控硅专用触发模块向可控硅提供可控硅触发脉冲,控制可控硅模块导通角。通过外接电位器调整,控制可控硅专用触发模块触发脉冲的相位角,从而达到控制磁化电流的大小;
        3.4、设备显示电流表采用长江斯菲尔专用数字表,可进行磁化电流上下限报警范围的设置;
        3.5、设备磁化主回路均设有快熔保护,母排上方带有有机玻璃罩及母排采用热缩套管全封闭;
        3.6、设备主回路、变压器及整体电路功率均留有30%的余量。
        4)升级改造内容:
        4.1、更换磁化电源及控制系统
        4.2、更换周向两套磁化电极
        4.3、磁化移动横梁整形并加固
        4.4、更换两套电极箱,包括齿轮、齿条及传动电机
        4.5、增加一套磁悬液浸泡装置、搅拌装置及承载支架
        4.6、改造后的设备动作流程:
       上料--液压缸升(工件到达磁化工位)--周向磁化电极夹紧--磁化--液压缸升(工件进入磁悬液浸泡工位)--磁悬液浸泡--液压缸升工件转动观察工位
        5)电气控制系统:
        5.1、整体设备控制采用西门子S7-300系列PLC进行集中控制,负责磁粉探伤本机及辅机部分的设备控制,S7-300模块采用315-2DP型号,稳定可靠且带有通讯接口,方便以后的升级,信号采集、        指令输出采用2块DI32及2块DO16继电器输出模块。
        5.2、设备每路执行动作器件均通过接触器或继电器过渡连接,并且均设有保护装置;
        5.3、电器柜内带有单独开关控制的LED柜内照明;
        5.4、电气柜及现场操作箱的色标为:RAL7035;
        6)辅助操作装置:
        6.1、现场设有一个主操作控制台、一个人工检测简易操作箱,控制操作台(箱)上均设有辊道急停、设备急停、各项功能控制按钮开关;
        6.2、设备的磁化电流调节及显示设置在主操作控制台上,便于调节与操作,操作工设置磁化电流参数后即可开始连续的进行生产。
        7)液压系统主要控制功能
        液压系统工作压力:13MPa,总流量:150L/Min。
        7.1 主泵采用卸荷电磁阀,泵启动时电磁阀不得电,为了实现主泵的零压启动,在主泵启动的十秒钟之内电磁阀不得电,十秒钟之后才给卸荷电磁阀电压使其得电。
        7.2液位控制系统:液位计外置于油箱,数字量输出2路,一为低液位报警点,二为液压油极低液位即停车位;
        7.3 液压油的温度控制:采用PT100测量后将电信号发送至油箱上方安装的温度开关变送器,该变送器带有数字量输出功能,当温度<15℃,变送器显示面板上报警,同时输出信号给控制PLC,主泵不能启动,开始加热;当温度>35℃,停止加热;当温度>50℃,变送器显示面板上报警,同时输出信号给控制PLC,冷却水电磁阀开启;当温度<40℃,停冷却水;当温度>65℃,停止运行液压系统;
        7.4 为了保证泵在蝶阀未开启时启动造成泵的损坏,泵的吸油口蝶阀均使用接近开关检测,及时将信号传输至PLC,CPU经过逻辑判断禁止泵启动;
        7.5 为便于实时观察系统压力,主泵和循环泵的出口均有电子数显的压力继电器,一旦压力低于设定值,系统报警;
        7.6 液压站循环冷却系统、主回油管路带有过滤装置系统,且过滤器带有报警装置,一旦过滤器发生堵塞,报警装置发出报警信号,提醒维护人员及时更换滤芯。
        8)升级改造后设备达到的工艺技术要求:
        8.1、磁粉探伤精度为深×宽×长 0.1×0.1×10mm或 A型2号标准试片清晰显示。
        8.2、检测区域及范围:带有人工缺陷的样件重复检查100次,检测效果相同。带有自然缺陷的样件重复100次检测,重复性为100%。
        8.3、测试方法:
        使用3根圆钢用于测试的样件,尺寸为:直径80㎜,长度4000㎜一根;直径150㎜,长度4000㎜一根;直径300㎜,长度9000㎜一根;样件上做三个人工缺陷,用于检测。缺陷具体位置:端部二个(距端面30㎜),中间一个,深×宽×长为0.1×0.1×10mm或标准A型2号试片。使用带有自然缺陷的圆钢通过磁粉检测由人工判定其缺陷存在,并保证圆钢缺陷均能显示。样件上做人工缺陷或粘贴标准A型试片重复磁化检测,缺陷的一致性及灵敏度均有保证。
        四、结束语
        棒材圆钢磁粉探伤检测生产线经过检测主机及辅机部分的升级改造,扩大了圆钢规格的检测范围,降低了磁粉探伤检测的成本,提高了圆钢检测的精度,方便了操作人员的操作。经过一年的使用,操作人员及设备维护人员均反馈该设备使用稳定可靠,维护量小,达到了预期的升级要求。
                                         

投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: