[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(shè)計）人: 陳銘;王翔
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: G01N27/85
• 分類號: G01N27/85;G01N3/00
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種汽車技術(shù)領(lǐng)域的檢測方法，尤其涉及的是一種汽車退役曲軸剩余疲勞壽命的檢測方法。

背景技術(shù)

目前，我國每年有大量的汽車報廢，產(chǎn)生的退役汽車零部件可達(dá)數(shù)百萬噸。我國汽車退役零部件一般都作為廢鋼鐵進(jìn)行材料級回收，而歐、美、日等發(fā)達(dá)國家，相當(dāng)一部分汽車退役零部件經(jīng)過再制造后，流向配件市場，并且已形成一個龐大的汽車零部件再制造產(chǎn)業(yè)。因此，從可持續(xù)發(fā)展的觀念出發(fā)，發(fā)展汽車退役零部件的回收與再制造技術(shù)，對節(jié)能節(jié)材、環(huán)境保護(hù)，推動社會-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展意義重大。

汽車發(fā)動機(jī)曲軸，由于在工作中承受了很大的交變載荷，疲勞失效是其主要的失效形式之一。因此，這類退役零件在再制造之前，首先要對其進(jìn)行剩余疲勞壽命測評，確定該零件的剩余疲勞壽命是否足以維持下一個生命周期，并以此為重要指標(biāo)來評價該零件是否具有再制造的價值，但由于并不確切了解汽車退役曲軸的服役歷史，很難直接統(tǒng)計出其剩余疲勞壽命。常規(guī)檢測技術(shù)雖然可進(jìn)行曲軸的宏觀裂紋檢驗，但是，如果某根曲軸尚未檢測出宏觀裂紋，卻已經(jīng)處于疲勞損傷萌生階段的后期，該零件經(jīng)過再制造以后，其疲勞壽命是否能夠足以維持整個生命周期，就很難做出回答了。因此，目前在實際生產(chǎn)中，再制造的退役發(fā)動機(jī)曲軸是不進(jìn)行剩余疲勞壽命測評的，這給再制造曲軸帶來安全隱患。如果能建立一套行之有效的汽車退役曲軸剩余疲勞壽命檢測方法，通過直接對退役零件進(jìn)行測評，就可以獲得其剩余疲勞壽命，從而判定該零件是否值得再制造，對于提高再制造產(chǎn)品的可靠性和安全性是很有意義的。

經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)枺?00410067574.7，名稱：“汽車退役曲軸剩余疲勞壽命的檢測方法”，該專利技術(shù)中檢測曲軸疲勞裂紋的方法為磁粉檢測法，可能對磁記憶法的檢測效果產(chǎn)生影響；同時，也提出了“根據(jù)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(yīng)關(guān)系，進(jìn)行汽車退役曲軸剩余疲勞壽命的檢測”，但是整個技術(shù)文獻(xiàn)中并沒有給出“退役曲軸危險部位的應(yīng)力變形狀況與剩余疲勞壽命之間的對應(yīng)關(guān)系”是通過怎樣的技術(shù)措施得到的，因此上述發(fā)明是無法實施的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種汽車退役曲軸剩余疲勞壽命的檢測方法，使其在專利申請200410067574.7的基礎(chǔ)上，將檢測曲軸疲勞裂紋的方法由磁粉檢測法改為滲透檢測法，提高了磁記憶檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)的給出得到退役曲軸危險部位的應(yīng)力變形狀況與剩余疲勞壽命之間的對應(yīng)關(guān)系的技術(shù)措施，從而能夠真正實施，在并不了解退役零件服役歷史的情況下，綜合檢測其剩余疲勞壽命是否足以維持下一次生命周期，為提高再制造產(chǎn)品的可靠性和安全性提供了條件。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，方法如下：首先用滲透檢測技術(shù)對退役曲軸危險部位的主軸頸部分和連桿軸頸部分進(jìn)行裂紋檢測，如果發(fā)現(xiàn)有裂紋存在，則認(rèn)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(xiàn)裂紋，則用金屬磁記憶檢測技術(shù)對退役曲軸危險部位表面的磁記憶信號進(jìn)行檢測，根據(jù)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(yīng)關(guān)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(yīng)關(guān)系，即表征退役曲軸危險部位應(yīng)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(yīng)關(guān)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(yīng)的剩余疲勞壽命，該對應(yīng)關(guān)系需針對不同材料通過曲軸試驗得出。

曲軸的疲勞主要表現(xiàn)為曲軸材料在交變應(yīng)力的持續(xù)作用下，萌生內(nèi)部缺陷從而引起局部應(yīng)力集中和變形，導(dǎo)致材料宏觀性能的降低。因此，通過檢測退役曲軸危險部位材料的應(yīng)力集中和變形狀況，就可以推斷出曲軸材料的疲勞損傷程度，從而檢測退役曲軸的剩余疲勞壽命。也就是說，退役曲軸危險部位的應(yīng)力變形狀況與其剩余疲勞壽命之間存在對應(yīng)關(guān)系。而金屬磁記憶檢測技術(shù)是一種利用金屬磁記憶效應(yīng)進(jìn)行零件表面應(yīng)力集中和變形狀況檢測的無損檢測技術(shù)，因此，本發(fā)明中所述的退役曲軸危險部位的磁記憶信號與剩余疲勞壽命之間的對應(yīng)關(guān)系實際上就是指建立表征著退役曲軸危險部位的應(yīng)力集中和變形狀況的磁記憶信號與剩余疲勞壽命之間的對應(yīng)關(guān)系。

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(yīng)關(guān)系，其中磁記憶信號檢測參數(shù)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(yīng)關(guān)系通過以下步驟獲得：