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弗劳恩霍夫模压淬火零部件无损检测仪 3MA

3MA(微磁多参数、微观结构、应力分析)无损检测技术,一种快速低成本的无损检测技术完全可以替代上述的有损检测方法

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背景:

    汽车车体的B-立柱、主底盘横梁、隧道加固件等加强元件都是由高强度钢材(AHSS)制造的,例如可硬化的硼/钢合金。如此可使车辆的重量*小化以便降低油耗,同时确保驾驶员客舱*大的碰撞安全性。为了制造这些部件,汽车工业的生产商和供应商日益依赖于所谓的模压淬火,因为相对于传统的成形技术,模压淬火有特别显著的资源友好及成本效益。模压淬火工艺中,待成形的钢板在连续炉内被加热至约950℃,即奥氏体化温度。然后通过传送工具(如机器人),将炽热的薄板放入装有特殊水冷系统的压淬机床。随着压淬模具的闭合,材料发生变形。同时,冷却系统在几秒钟内瞬间带走钢板的热量。急速冷却导致钢板形成马氏体微观结构,确保材料同时具有高强度和硬度。


解决方法:

    为评价制造质量,一般通过随机抽样检验零部件的机械和工艺特性。从每个生产班次抽取一个检验批,包括多个零部件。随后从零部件的不同位置上,切割出试样,如拉伸试棒和硬度试+*然后进行破坏式测试。通过确定试样的硬度((HV10),抗压强度(Rm)屈服强度(Rp0.2)断裂应变(A50 )以及均匀应变(AG)甚至是扩散层厚度,来评价生产质量。这种破坏式测试耗长,并且成本高昂,不利于提高产量和生产效率。
一种快速低成本的无损检测技术完全可以替代上述的有损检测方法。3MA(微磁多参数、微观结构、应力分析)无损检测技术,有系统地结合了四种微磁检测方法:多频涡流分析(MFE)切向磁场的高次谐波分析(HHA)增量磁导率分析(ay),巴克豪森噪声技术(BN)


汽车车身的增强部件(来源大众)

已标记测试位置的零部件

在连续颅内加热导流板

3MA无损检测系统


3MA无损检测系统:

    3MA能够同时测定材料的多种相关质量特征,如硬度或拉伸试验的变量。对此,将探头手动放置在零部件上,然后启动测量程序。测量仅需要几秒钟,完全自动,并且也可以集成到生产流程中。


结果

    采用3MA 无损检测技术需要经过预先标定。根据多元回归分析,建立逼近函数,确定目标质量特征与3MA测量值的相关性.在图6的状况中,目标量为硬度HV10,抗拉强度Rm,屈服强度Rp0.2,断裂应变A50,以及均匀应变AG。执行标定程序所需的零部件来自于生产线上,另外,还需要准备特定工艺的试样。按这种方式创建一套标定试样,不但涵盖目标变量的所有范围,而且覆盖各种干扰(如温度、厚度、物料批次)造成的预期变化范围。标定后,证实 3MA 可以胜任这个特定的检测任务。在验证范围内,描述了测试的约束条件,设置了被观测的目标变量的极限,并且确定了扩展测量的不确定性,考虑到所有相关的混杂因素。经鉴定的不确定性的范围与有损测试的大小比较,如下图所示。

3MA无损检测结果

3MA无损检测技术与有损检测参照技术(Ref)的测量不确定性



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  IZFP 无损检测技术研究院以物理学和测量技术为基础,开发适用于质量安全、材料表征、缺陷检查、过程集合以及部件质量监控领域的无损检测技术和方法。重点领域为声学、电磁、X光、光热分析等。
  经认证的符合 DIN EN ISO /IEC17025标准的实验室,评估和验证用于工业应用的新型无损测试流程。
  促进创新型无损检测技术在工业应用及内部开发或用户改善,甚至在尚无公认规范的领域中的资格规范达标认证,加快上市时间。
  符合 DIN EN ISO 9001标准的质量管理体系认证。
  其他无损测量技术及设备:确定弹性材料常数、纹理和残余应力分析、确定热成型特征、确定层深、打磨抛光缺陷、硫化度、孔大小及分布、等等。


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