[發(fā)明專利]汽車退役曲軸剩余疲勞壽命的檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710046922.6
• 申請日: 2007-10-11
• 公開（公告）號: CN101140262A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設計）人: 陳銘;王翔
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N27/85
• 分類號: G01N27/85;G01N3/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種汽車退役曲軸剩余疲勞壽命的檢測方法，其特征在于，首先用滲透檢測技術對退役曲軸危險部位的主軸頸部分和連桿軸頸部分進行裂紋檢測，如果發(fā)現有裂紋存在，則認為其剩余疲勞壽命不足以維持一個生命周期；如果沒有發(fā)現裂紋，則用金屬磁記憶檢測技術對退役曲軸危險部位表面的磁記憶信號進行檢測，根據退役曲軸危險部位磁記憶信號與剩余疲勞壽命之間的對應關系，來評價其剩余疲勞壽命是否足以維持下一次生命周期，所述退役曲軸危險部位磁記憶信號與剩余疲勞壽命之間的對應關系，即表征退役曲軸危險部位應力集中和變形狀況的金屬磁記憶信號與剩余疲勞壽命之間的對應關系，從而通過檢測退役曲軸危險部位表面漏磁場信號就能確定其對應的剩余疲勞壽命。

2.根據權利要求1所述的汽車退役曲軸剩余疲勞壽命的檢測方法，其特征是，所述退役曲軸危險部位磁記憶信號與剩余疲勞壽命之間的對應關系，其中磁記憶信號檢測參數為整個被檢測表面的最大與最小漏磁場切向分量之差值，該對應關系通過以下步驟獲得：

步驟一，首先通過升降法得到所測評曲軸材料彎曲疲勞極限值，選取該材料標準旋轉彎曲疲勞試件若干根，在大于該彎曲疲勞極限值20％的載荷下進行標準旋轉彎曲疲勞試驗，并每隔10萬次疲勞循環(huán)停機檢測試件受載最大處表面的磁記憶信號，直至試件斷裂，期間用滲透法探測疲勞裂紋的產生；

步驟二，取全新曲軸切割后的單拐若干根，使用曲軸彎曲疲勞模擬試驗系統(tǒng)，在大于彎曲疲勞極限值20％的載荷下進行彎曲疲勞試驗，每隔10萬次疲勞循環(huán)停機檢測曲軸連桿軸頸圓角處受載最大處表面的磁記憶信號，直至疲勞裂紋出現，期間用滲透法探測疲勞裂紋的萌生；

步驟三，取全新曲軸切割后的單拐若干根，使用曲軸彎曲疲勞模擬試驗系統(tǒng)，在小于彎曲疲勞極限值50％的載荷下進行彎曲疲勞試驗，每隔50萬次疲勞循環(huán)停機檢測曲軸連桿軸頸圓角處受載最大處表面的磁記憶信號，直至1000萬次；

步驟四，根據步驟一得到曲軸材料的磁記憶信號隨疲勞循環(huán)周次增加的變化規(guī)律，其中以疲勞裂紋萌生為界，將該變化規(guī)律分為裂紋萌生期和裂紋擴展期，曲軸的主要工作壽命均在裂紋萌生期；步驟二得到的所有在疲勞裂紋萌生時的磁記憶信號的平均值即為磁記憶檢測信號與其剩余疲勞壽命之間的對應關系中曲軸工作壽命中的最大值；步驟三得到的所有磁記憶信號的平均值即為磁記憶檢測信號與其剩余疲勞壽命之間的對應關系的安全值。

3.根據權利要求2所述的汽車退役曲軸剩余疲勞壽命的檢測方法，其特征是，步驟一到三中，所述若干根，是指大于10根。

4.根據權利要求1所述的汽車退役曲軸剩余疲勞壽命的檢測方法，其特征是，所述的滲透檢測技術，是指：利用液體的毛細管作用，通過噴灑、刷涂或浸漬把滲透力很強的滲透液施加到已清洗干凈的試件表面，待滲透液滲入試件表面上的開口缺陷后，將試件表面上多余的滲透液清除干凈，然后在試件表面上用施加顯像劑，顯像劑能將已滲入缺陷的滲透液吸附引導到試件表面，而顯像劑本身提供了與滲透液的顏色形成強烈對比的背景襯托，因此反滲出來的滲透液將在試件表面開口缺陷的位置形成可供觀察的跡痕，顯示出缺陷的存在。

5.根據權利要求1所述的汽車退役曲軸剩余疲勞壽命的檢測方法，其特征是，所述的金屬磁記憶檢測技術，是指：鐵磁性金屬零件在加工和運行時，由于受載荷和地磁場共同作用，在應力和變形集中區(qū)域會發(fā)生具有磁致伸縮性質的磁疇組織定向和不可逆的重新取向，形成漏磁場變化，這種磁狀態(tài)的不可逆變化在工作載荷消除后會保留，且與最大作用應力有關，通過對工件危險部位表面磁記憶信號的測定，準確推斷工件的應力集中和應力突變部位。