永磁交变磁场平面磁粒研磨试验研究

目的探究永磁交变磁场下平面磁粒研磨质量的影响因素,增强加工区域的磁场变化,使磁性磨粒的加工轨迹多样化,提高研磨效率和研磨效果。方法设计永磁交变磁场取代传统平面磁粒研磨中的恒定磁场源,并采用磁场模拟软件对永磁交变磁场进行仿真,对不同状态下磁场的分布进行分析,参考仿真结果选取实验参数;使用产生径向磁场的环形磁铁作为磁场发生源,导磁性良好的纯铁作为导磁骨架,通过磁路的开放和闭合实现磁场的交变;使用步进电机及脉冲发生器调节研磨磁场,进而调节磁极交变频率;通过试验对比不同参数下对SUS304不锈钢的研磨效果,在研磨间隙为1.5mm的条件下,对比不同研磨时间、不同磨粒目数、不同主轴转速对工件表面质量的影响,使用触针式表面粗糙度测量仪和超景深3D电子显微镜检测对比试验前后试件的表面质量并对仿真结果进行验证。结果对比永磁交变磁场不同磁场分布状态仿真图,发现永磁交变磁场研磨区域场强变化显著,场强峰值时磁感应强度较高;磁性磨粒随离心力与永磁交变磁极状态的变化做周期性运动,使研磨轨迹复杂化。在研磨时间为40min、主轴转速为245 r/min、磨粒粒径为60目条件下,SUS304不锈钢板经研磨后,表面粗糙度由原始的0.312μm降至0.060μm。结论永磁交变磁场在提高加工区域磁感应强度的同时,使磁场发生周期性变化进而使磁性磨粒在加工区域做周期性运动,复杂化研磨轨迹促进了磨粒的更新,相比于恒定磁场磁粒研磨工艺,永磁交变磁场提高了研磨效率与研磨效果。

永磁交变磁场磁粒研磨装置及试验研究

为改善平面磁粒研磨加工的效果,增强磁场的变化,使磨料进行翻滚更新。本文设计一种永磁交变磁场磁粒研磨装置,此装置采用了永磁交变磁极产生的交变磁场进行磁粒研磨加工。利用软件对永磁交变磁场进行模拟仿真,并观察研磨区域磁感应强度的变化。在研磨试验中,用SUS304不锈钢板件作为试验件,研磨时间为30 min,磁性磨料粒径为80目,主轴转速分别为150 r/min、200 r/min、250 r/min。使用超景深显微镜与触针式粗糙度测量仪对工件加工前后的表面形貌与粗糙度进行检测。通过对比可得,SUS304不锈钢板的表面形貌逐渐改善,纹理和凹坑基本去除;表面粗糙度由原始的0.329μm降至0.069μm,达到了光整加工的效果。采用永磁交变磁场磁粒研磨装置可以加快磁性磨粒的更新,使研磨轨迹更加复杂化,从而提升研磨效果,提高研磨效率。

研磨时间对永磁交变磁场磁粒研磨效果影响研究

随着制造加工技术的发展,以及医疗、军工等重要领域对平面类零件加工的表面精度要求提高,目前对平面类零件多数采用研磨盘进行加工,成本高且操作复杂。磁粒研磨作为一种新型研磨方式具有精度高、易自动化等特点。为提高平面磁粒研磨效果,建立一种永磁交变磁场磁粒研磨新装置,该装置添加永磁交变磁场,能够更加精确地控制磁场强度和磁性磨料的收散状态,丰富磁性磨料的运动方式,使研磨轨迹复杂化,进而提高表面质量。在实验中,磁性磨料会受磁感线分布的影响而做往复运动,使用SUS304不锈钢板代替平面零件,使主轴以250 r/min的转速分别研磨20、30、40 min,磁性磨料粒径为80目。最后使用超景深显微镜对前后表面形貌进行检测,可知在研磨时间为30 min时工件的表面研磨效果最佳。

金刚石结块强交变磁处理的实验

建立强交变磁场作用下金刚石结块的理论分析模型,给出了金刚石结块所受交变磁场应力的理论解;通过自制的强交变磁处理装置QJC-1对金刚石结块进行常温交变磁处理实验,对交变磁处理前后金刚石结块的显微组织、硬度和冲击韧性进行对比分析。研究结果表明,处在强交变磁场中的金刚石结块,其内部会产生很大的交变磁场应力,致使内部物质发生迁移、组织得到细化,从而提高了金刚石结块的力学性能。

交变磁处理对金刚石锯片切割性能的影响

选用不同的工艺参数在交变磁场中对金刚石锯片通磁处理,通过对磁处理试件和未磁处理试件的对比切割试验,研究了交变磁处理对金刚石锯片切割性能的影响。研究结果表明:交变磁处理提高了胎体对金刚石的机械把持力,数据统计显示,磁处理锯片金刚石颗粒的脱落率低,参与切割的金刚石数目多,金刚石的有效利用率得到提高;从切割效果来看,交变磁场能够有效提高金刚石锯片的切割性能,但磁处理温度条件对锯片的切割性能有一定的影响;试验优选的磁处理工艺条件为:300℃、50 Hz、1T、60 min,在该工艺条件下,锯片的使用寿命提高46.3%,切割速度提高13.1%;断口组织形貌分析显示,交变磁处理后试件胎体的组织晶粒细小,晶粒细化是金刚石锯片切割性能提高的根本原因。

交变磁处理对金刚石锯片性能的影响

为提高金刚石锯片的抗冲击韧性及使用寿命,将同种规格的金刚石锯片在两种不同条件下进行交变磁处理,分别为常温,0.5 T,60 min磁处理和300℃,0.5 T,60 min磁处理。对磁处理后的金刚石锯片与未经磁处理的金刚石锯片在相同的实验条件下,分别进行韧性实验与切割寿命实验。实验结果表明:磁处理后的金刚石锯片韧性得到明显的增强;常温磁处理后的锯片使用寿命可提高30%,高温磁处理后的锯片使用寿命可提高43.25%;交变磁处理可以作为一种改善金刚石锯片性能的有效手段。

超短波交变磁手法按摩治疗梨状肌综合征37例疗效观察

目的观察超短波、交变磁、中医手法按摩治疗梨状肌综合征的临床疗效。方法对37例梨状肌综合征患者采用超短波、交变磁、手法按摩治疗,1次/d,30 min/次,10 d为1个疗程。结果 37例经1-2个疗程治疗,痊愈25例,好转10例,无效2例,总有效率94.6%。结论超短波、交变磁、手法按摩治疗梨状肌综合征具有无痛苦、无损伤、安全性好、无毒副作用等优点。

交变磁处理参数对W6Mo5Cr4V2高速钢硬度的影响

基于前期采用Ansoft有限元分析软件对自制磁能强化装置进行建模仿真的基础上,通过正交试验的方法系统研究了磁场频率、励磁电压、磁化时间和磁场方向对W6Mo5Cr4V2高速钢硬度的影响规律,得到了最佳的交变磁处理参数,并对最佳参数下处理的高速钢组织进行了观察。结果表明:交变磁处理可使高速钢的硬度提高4.6HRC;最佳的交变磁处理参数为磁场频率5Hz,励磁电压30V,磁化时间60s,试样被测表面和磁力线在同一个平面上;磁场频率和励磁电压对硬度的影响最大,磁场方向和磁化时间的影响较弱;经最佳参数交变磁处理后,碳化物的分布更加均匀,且尺寸更小,从而使得高速钢的硬度提高。

不同参量对缺陷交变漏磁场影响的仿真及验证

介绍了漏磁检测原理,以有限元数值仿真为手段,建立了三维有限元仿真模型,对影响钢板缺陷漏磁场分布的缺陷深度、宽度及提离高度等参数变化进行了仿真,并给出了它们的关系曲线,为缺陷漏磁判别提供了有力依据。最后给出了实验验证。结果表明,仿真研究与实际结果有较好的一致性。

基于交变漏磁的裂纹检测系统

交变漏磁检测技术结合了涡流检测和漏磁检测的优点,它可以实现对铁磁性材料表面裂纹的准确检测。文中介绍了交变漏磁检测的原理以及裂纹检测系统的软硬件设计。通过试验研究,依据检测的两路信号及其构成的缺陷环图,可以实现对裂纹缺陷的检测。

交变漏磁检测在螺纹缺陷检测中的应用

在参考国内外对相邻缺陷漏磁信号进行仿真分析的基础上,建立了螺纹中缺陷检测的理论基础。定性分析了漏磁方法检测螺纹时各阶段的信号特点,提出了提取局部极大值的缺陷识别方法,并对螺栓螺纹结构中缺陷的检测进行了实验验证。

矩形缺陷的交变漏磁检测信号分析方法

利用ANSYS仿真软件,首先对交变漏磁检测中影响矩形缺陷信号的各项因素进行了分析,并以此为基础,提出了以矩形缺陷为基本单元的信号分析方法。利用该方法分析了截面为梯形和圆形,及其它任意形状的直线裂纹的检测信号特点,同时也分析了圆弧形裂纹以及其他任意形状的非直线裂纹的检测信号特点,并对上述不同类型缺陷的识别进行了详细的论述。

交变漏磁检测中螺纹不同缺陷位置的识别方法研究

依据缺陷在螺纹区域的不同位置,将缺陷分为三类,分析了每类缺陷检测信号的特点,提出了识别判据,最后通过对膨胀螺钉上的该三类缺陷的检测,验证了识别模型的正确性。另外,对六角头螺栓结构根部缺陷的检测进行了试验研究,利用测量信号完成了缺陷的检测。

俄交变中磁标准装置研究

介绍了从俄罗斯引进的用于交变磁场的国防标准——交变中磁标准装置的基本工作原理,以及对其设计方案的剖析。该标准装置工作频率(20～1 000)Hz,复现交变磁场强度(0.1～1 000)mT,在这一领域内代表国际最高水平。通过对其信号获取、磁场感应信号的放大处理、大电流的产生办法、安全互锁设计,以及整体系统理论计算的分析,为该领域内标准装置的国产化提供理论基础,具有较好的实用价值。

交变漏磁法在钢管表面缺陷识别中的应用

交变漏磁通法由于采用交流信号通过励磁线圈对钢管进行磁化,励磁强度和渗透深度容易实现调节[1],所以较永磁铁的漏磁检测方法更容易实现表面缺陷的检测。本文对缺陷处泄漏场的分布进行了分析,并用实验验证了分析的正确性。结果表明,该交变漏磁法对钢管表面较小裂纹具有较高的检出率。

场量测量在变交漏磁检测技术中的应用

介绍了以AD 637为基础建立的交变漏磁场测量调理电路,完成了基于A 3515霍尔元件的漏磁场场量测量传感器的设计,阐述了交变漏磁场测量的工作原理和测试方法,通过对钢管矩形裂纹的测试结果表明,该设计实现了测试的目的,在对缺陷信号进行分析和处理的基础上,提出了基于“缺陷环”的识别方法.

金属磁性材料磁场研磨机理研究

金属磁性材料磁场研磨机理主要包括2方面:一是在磁场作用下,工件表面上的粗糙凸峰与磁性磨粒的相对运动和相互作用,产生磨料磨损,研除工作表面上的粗糙凸峰;二是工件表面凸峰受磁粒链交变力的作用,产生根部疲劳破坏,从而磨除工件表面上的凸峰。文中分析了影响材料磨除率及工件表面粗糙度的因素,给出了合适的研磨参数。

磁性物料干磨-干选设备的设计与应用

本文在磁性物料风磁联选概念样机设计、制作、实验的基础上,通过对实验参数、设备结构的优化与改进,设计制作了磁性物料干磨-干选设备,解决了湿法磁选工艺的弊端,实现了对磁性物料在干磨的基础上,在风磁交变作用下提高磁性物料金属回收率的目的。

螺纹缺陷识别的ANSYS仿真研究

针对钢管螺纹缺陷的识别,提出了采用交变漏磁法进行判别。应用有限元法对钢管螺纹缺陷的漏磁场进行仿真,使带偶极子模型的近似解析解得到弥补。根据有限元建模理论建立了模型,仿真得到有无缺陷两种情况下的螺纹结构的磁场分布,提出了螺纹缺陷的识别方法:对漏磁场分析主要采用的是漏磁场的水平分量Bx,整个无缺陷螺纹结构整体为一宽裂纹,伴有一系列表征螺纹结构的有规律的小脉冲,当有缺陷出现时,有规律分布的小脉冲就会被破坏掉,对比有无缺陷仿真结果可完成对缺陷的识别,仿真结果与实际情况相符。本研究结果为实验设计提供了有力依据。

Kinetics modeling for austenite transformation in AISI 1045 steel during rapid heating under high frequency electromagnetic field

To investigate the effect of alternating magnetic field on austenite transformation process in the case of rapid heating,the austenite kinetics model of AISI 1045 steel was built for spot continual induction hardening(SCIH)process.The results shows that the effect of alternating magnetic field on austenite transformation fraction reaches the maximum(about 3%)when heating rate is the lowest.Relatively low magnetic flux density still has a certain effect on the austenite transformation process during the SCIH process.Concave surface structure can reduce the influence scope of alternating magnetic field on surface in all cases and the minimum influence scope appears when the feed path of inductor is longitudinal.Convex surface structure can minimize the influence scope of alternating magnetic field in depth when the feed path of inductor is longitudinal.The austenite distribution of transitional region on surface for horizontal movement is more uniform than that for longitudinal movement.The austenite distribution of transitional region in depth for longitudinal movement is more uniform than that for horizontal movement.The simulated results are consistent with the experimental results and the austenite transformation kinetics model developed for SCIH process is valid.