小直径钢球表面缺陷检测机设计

钢球是滚动轴承的重要零部件,表面缺陷会影响工作精度。国内钢球表面缺陷的检测主要依靠人工目测,人工检测容易受到人为因素影响,检测效率低。该课题研究设计了一款钢球表面缺陷检测设备,完成了辊式筛选装置、图像获取装置、钢球不良品筛选装置的机构设计,并对辊式筛选装置进行了运动分析和计算。该设备能够实现钢球的自动上料,分级,检测,筛选不良品等功能,完成钢球表面缺陷的检测。     

钢球表面缺陷识别方法

为实现钢球表面缺陷的自动检测,应用模式识别理论中的Fisher判别分析识别钢球表面缺陷。利用涡流方法检测钢球表面缺陷,提取了差分线圈输出信号的包络,以包络信号的绝对均值和幅值谱峰值为特征量,根据Fisher准则函数设计了识别算法。验证了Fisher算法识别钢球表面缺陷的有效性,探讨了阈值对识别结果的影响。试验结果表明,选定合适阈值后,该算法可有效识别钢球表面缺陷。     

钢球表面裂纹正反方向处的异常漏磁场

根据机械加工表面存在微小峰、谷的事实争磁偶极子理论，阐明了利用地磁场检测钢球表面裂纹的实验结果，即钢球表面的漏磁场高于该处的地磁场本底值，表面裂纹上的漏磁场更高于光滑表面的漏磁场以及裂纹正反方向处(180℃)的漏磁场却反低于地磁场的本底值。     

基于光学原理的轴承球体表面缺陷检测方法研究

目的 实现球体表面微小缺陷的非接触式检测。方法 基于激光散射和剪切干涉的光学原理,设计了适用于微小缺陷检测的光路系统,搭建了可适用于不同直径球体检测的精密可调节检测光路系统平台,通过对标定板的检测及重复性实验,确定光路系统的检测精度。采用高精度气浮主轴搭建了精密可调节的球体运动平台,通过对直径20 mm的G5级高精度氮化硅陶瓷球的检测实验,以及通过对一半抛光一半未抛光直径20 mm轴承钢球体的检测对比实验,验证光路实验平台对于球体表面微小缺陷检测的可行性。 结果 标定板上4 μm宽、63 nm高的条纹的剪切干涉信噪比为8∶1,具有相对较高的信噪比。G5级高精度氮化硅陶瓷球的检测试验以及一半抛光一半未抛光轴承钢球体检测的对比实验,验证了该光路实验平台中,激光散射可灵敏地检测较深的微米级缺陷,剪切干涉可灵敏地检测较浅的微米级缺陷。结论 基于光学原理搭建的球体表面微小缺陷检测平台,可以实现对球体表面微米级别缺陷的检测。     

大型球磨机用高性能轧制钢球的热处理

研究了B3钢球生产过程中加热温度、淬火温度及回火工艺对其组织性能的影响,并对试制钢球进行了抗冲击检测。结果表明,在980～1080℃加热温度下,B3钢淬火后组织为马氏体+残留奥氏体,当加热温度达到1080℃时,马氏体组织尺寸超过20μm,钢球的硬度、冲击性能有所下降。B3钢适宜的加热温度在980～1030℃之间。在相同加热条件下,随着淬火温度升高,钢球中残留奥氏体的含量有所下降,钢球内部片状马氏体逐渐增多。淬火温度为750～780℃时,钢球内部出现片状马氏体+板条马氏体的混合组织,硬度、冲击性能最佳。经冷却低温回火处理后,钢球组织为回火马氏体,从表面到心部几乎不存在硬度差,同时冲击性能与未回火相比得到大幅提升。大直径?125 mm轧制钢球最适宜的热处理工艺为：加热温度为980～1030℃,淬火温度为750～780℃,待钢球表面冷却至50℃后进行低温回火处理。试制钢球经9 m高,落球次数>29 000次落球试验后,钢球表面仍保持良好,满足大型球磨机的用球要求。     

高温轴承钢钢球表面缺陷分析

7/8″(22.225 mm)高温轴承钢钢球在精研工序检查中发现,有若干钢球表面有微小的黑点和麻点。采用碳硫分析仪、等离子光谱仪、洛氏硬度计、维氏硬度计、金相显微镜、激光共聚焦显微镜及能谱仪对钢球的原材料、显微组织、硬度等进行检验分析,以确定其表面缺陷性质及产生的原因。结果表明:钢球表面点状或麻点状小黑点缺陷为腐蚀斑点,并非钢球加工过程中产生的机械加工缺陷。黑点缺陷是由于钢球存放的库房环境比较潮湿而腐蚀的,是钢球疲劳剥落的疲劳源,必须预防和控制。     

大型轴承钢球热处理过程中瞬态温度和应力分布

推导了轴承钢球的热传导方程,采用球贝塞尔函数给出了热处理过程中钢球瞬态温度分布的解答,应用弹性力学热应力理论得出了热处理过程中钢球径向和切向应力公式,并以半径50mm的大型轴承钢球为例,对钢球应力分布进行了分析.热处理过程中钢球的表面温度变化剧烈；靠近钢球中心位置为三向拉应力,并且同时达到最大值,开裂容易从中心部位开始发生.靠近钢球表面位置处于二向应力状态,径向应力为0 Pa,切向应力为压应力并达到最大值,导致钢球在锻造过程中产生的表面裂纹扩大,并导致钢球开裂.细化钢球中间部位晶粒,减少在锻造过程中钢球上的裂纹,放缓钢球的加热速度能减少热处理过程中钢球的开裂.     

锻压钢球自动分拣热处理装置设计

针对河北某公司人工分拣锻压钢球热处理的生产工艺,设计了一种锻压钢球自动分拣热处理装置。该装置为机-电-气技术的结合体,整体为盘形桶体结构,盘面上设置了可变间距的圆形道轨。安装在固定盘部件上的转盘部件在动力装置的驱动下实现可调速间歇旋转,当钢球进入道轨后随转盘部件旋转而滚动旋转降温,在盘面上16个旋转间歇位置开设有圆孔,其上装有测温设备进行实时监控,与温控设备联动的气动装置控制活动道轨动作,以实现钢球下落。整套装置自动控制,可实现自动分拣适合淬火温度锻压钢球至热处理池淬火以及不适合淬火温度低温钢球至升温设备的有效分流。解决了原生产工艺因人为不确定性因素而造成的钢球表面硬度不均匀、不稳定等一系列质量问题,降低了生产成本,提高了生产效率。     

风电轴承毛坯钢球表面缺陷分析

采用理化检验的方法,对钢球用棒料原材料及风电轴承毛坯钢球进行了分析,结果表明原材料存在表面裂纹,是造成钢球毛坯开裂的根本原因。     

网架钢球焊缝自动跟踪

根据空间网架结构结点空心钢球的技术要求,研制了一种焊缝自动跟踪系统。采用单板机控制,具有焊炬自动摆动功能,对焊缝位置偏差进行实时采集、检测并通过驱动机构加以校正,以实现网架钢球的自动化焊接。     

晶闸管控制的磁粉探伤机磁化电流的计算机控制

介绍一种磁粉检测用晶闸管控制电路的磁化电流测量方法,利用该方法开发一种磁粉探伤用计算机控制器,实际使用表明,其电流控制稳定性符合我国常用磁粉检测标准要求,断电相位控制可靠。     

磁性金属基体上非磁性涂层厚度的无损检测方法

论述了磁性金属基体上非磁性涂层厚度的无损测量方法,介绍了机械法和磁阻法两种涂层厚度测量仪的测量原理,以及国内市场上几种涂层测量仪的技术特性。     

涡流新技术在油罐底板腐蚀检测中的应用

突破了传统涡流检测的应用局限，介绍了油罐底板腐蚀涡流检测新技术，如远场涡流技术，相控阵技术和磁饱和技术等。建立了试验远场涡流检测系统。试验结果表明，采用涡流方法检测罐底腐蚀是可行的，探头的改进方式及质量对试验结果影响较大。为了达到对各种形状缺陷的有效诊断，提高检测灵敏度和准确性，还需进一步改进和完善远场涡流检测系统。     

钢管内螺纹的检测方法及系统

内壁螺纹槽超深的热轧无缝钢管不符合相关质量标准。用漏磁高速检测技术结合计算机智能识别软件构成的内螺纹钢管高速检测方法和系统可准确探测和识别内螺纹，能标记超深螺纹位置和持续范围。此检测信息反馈到轧制工艺中，可明显提高合格钢管产量。系统检测速度20～60m／min；检出内螺纹槽深0．4～2mm。     

磁记忆检测技术在飞机起落架检测中的应用

飞机起落架构件容易发生疲劳损伤。探讨了磁记忆检测技术在起落架构件疲劳试验中应力集中部位检测的应用。可以预计，该方法将在构件的疲劳分析、设备定寿及结构与工艺设计中发挥有效的先导作用。     

基于事例推理的漏磁无损检测数据处理方法

在漏磁检测中，由于实际工况条件的不同，获取全面的实际数据非常困难，得到的数据也非常有限，因此很难对检测到的数据进行分析。基于事例推理的方法通过应用成功事例的经验来解决新问题，适用于漏磁检测数据分析。介绍将基于事例推理的方法应用于漏磁无损检测数据分析处理的理论和方法，分析了漏磁检测的影响因素模型、事例库的组织、事例的检索和事例的复用与保存。该方法可增强测试系统的智能度，提高信号识别与解释的精度。     

磁偶极子链的断裂和表面磁极的显现

计算了某些简单磁荷分布的静磁能量，根据磁性自由能最低原理得出了工件表面缺陷侧壁下磁偶板子链断裂并在工件底面或侧面显现出正、负磁极(荷)的条件以及沿工件表面缺陷凸棱线出现长直线状、长曲线状或小波状磁荷分布的必要条件。     

石油套管生产中无损检测的优化配置

指出了在套管生产检验中使用的国际通用性标准API SPEC 5CT《套管和油管》中有关无损检测规定的不足之处,提出了一套完整的无损检测手段配置方案,以达到高效、经济、不漏检缺陷的目的.同时,对漏磁、超声及磁粉等方法在生产检验中的应用进行了讨论.     

应用误差分离理论对轴（孔）类工件表面缺陷进行涡流检测的研究

提出了一种应用误差分离理论对轴（孔）类工件表面缺陷进行涡流无损检测的新方法,建立了基于该理论的提取轴（孔）类工件表面缺陷信息的数学模型,并以此为理论依据,设计了轴（孔）类表面缺陷涡流检测实验系统。从实验结果可以看出,被测工件表面的缺陷信息被明显地提取出来,从而验证了系统的正确性。     

在用管道漏磁检测装置的研制

将计算机技术,机电控制技术和信号处理技术与漏磁检测技术结合起来,研制成一种适用于野外作业的便携式管道缺陷漏磁检测装置,实验测试表明,该装置灵敏度及检测效率高,且成本低,在管道外侧一次扫查能检测出管道内外壁缺陷,在冶金,石油化工以及城市水暖供应等工业部门中具有广阔的应用前景。