[实用新型]热镀锌合金化层X射线衍射在线测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及测试装置，特别涉及热镀锌合金化层X射线衍射在线测试装置。

背景技术

热镀锌合金化钢板具有良好的耐腐蚀、焊接和涂漆性能，已被广泛地应用于汽车制造。然而，热镀锌合金化钢板压加成型时会经常发生粉化或开裂问题，因此影响生产效率和模具的使用寿命。

热镀锌合金化镀层由四种铁锌合金化合物组成：ζ、δ、Γ₁和Γ，这些化合物对金属成型的性能有着重要的影响，它们的含量和厚度比例失调是导致钢板成型时粉化或开裂的主要因素。如果在生产线上能实现X射线衍射法合金化镀层中ζ、δ、Γ₁和Γ相组织的相对含量准确测试，就可及时调整生产工艺，保证生产出具有抗粉化和不易开裂的产品。本发明为实现X射线衍射法在线测试热镀锌合金化层中ζ、δ、Γ₁和Γ相组织的相对含量提供测试装置。

目前，热镀锌生产现场主要通过铁元素含量高低和表层颜色间接地判断合金化镀层中相组织的形成情况，该方法误差较大。当然，热镀锌合金化镀层相组织和相对含量也可在实验室用X射线衍射仪完成，但这是一种离线测量技术，不能及时反映生产现场的热镀锌合金化镀层中ζ、δ、Γ₁和Γ相组织的相对含量。为了能及时测量热镀锌合金化镀层中相组织的相对含量，实现X射线衍射仪现场直接测量运行中的热镀锌合金化钢板，很有必要发明一套在线检测装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种热镀锌合金化层X射线衍射在线测试装置，能够在生产线上用X射线衍射法直接测量连续热镀锌钢板热镀锌合金化层中的δ和ζ等相的相对含量，为生产出具有抗粉化和不易开裂的热镀锌产品提供保证。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

热镀锌合金化层X射线衍射在线测试装置，安装在热镀锌生产线上用来张紧和传动钢带的一个张紧轮附近；其包括，移动平台，其设置于导轨上，其上还设有可驱动移动平台沿导轨移动的传动丝杆；导轨与张紧轮纵向平行方向排布；测角仪，水平放置在移动平台上；二支撑架，分别固定在测角仪上；X射线管，设置于一支撑架；X射线探测器，设置于另一支撑架，X射线管、X射线探测器和样品测试点在同一罗兰圆上，样品测试点位于张紧轮与垂直面相切的一条水平线上；X-射线衍射仪主机，与X射线管对应设置；计算机，与X射线探测器相电性连接，计算机接收和处理来自X射线探测器的信号，并向X-射线衍射仪主机、测角仪、导轨及传动丝杆系统发出控制信号。

张紧轮是热镀锌生产线上用来张紧和传动钢带的一个转动轮。测角仪水平放置在移动平台上，移动平台由传动丝杆驱动，移动平台可沿导轨方向前后移动以实现测量点的精确定位，导轨按张紧轮纵向平行方向排布并固定在地面地基上。

支撑架支撑X射线管和X射线探测器并负责把测角仪转动及时传递到X射线管和X射线探测器上，实现X射线管和X射线探测器与测角仪同步转动。移动平台可以在与导轨垂直面水平方向进行手动或自动微调，以便测试不同厚度的样品。

X-射线衍射仪主机为X射线管提供高压电源，X射线管用于产生X射线，X射线探测器接收来自热镀锌合金化层X射线衍射信号，支撑架起支撑X射线管及X射线探测器和保持同测角仪同步转动功能，测角仪用于控制X射线衍射角，导轨及丝杆传动系统用于移动测角仪和精确定位测量位置，计算机接收和处理来自X射线探测器的信号并负责向X-射线衍射仪主机、测角仪和导轨及丝杆传动系统发出控制信号。

X射线管、X射线探测器和样品测试点在同一罗兰圆上，样品测试点位于张紧轮与垂直面相切的一条水平线上，X射线管产生入射X射线照射到张紧轮的钢带上，X射线探测器接收来自钢带表面测试点的衍射线的信号，最后输入计算机。

在线测试时，接通X射线衍射仪电源，产生X射线，并使X射线照射到张紧轮上的热镀锌合金化钢板表面，由X射线探测器接收热镀锌合金化表层产生的X-射线衍射信号并传入计算机进行分析；X射线衍射仪采用CuK a谱线，θ-θ转角控制方式。用计算机判断ζ、δ等相特征峰的位置、扣除背景和计算ζ在θ、δ某个值附近最强的特征峰强度和面积，用ζ在2θ、δ附近最强的特征峰强度或面积计算出ζ、δ的相对含量；由计算机设置与控制θ-θ转角和在线测量位置。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型热镀锌合金化层X射线衍射在线测试装置可实现生产线上X射线衍射法对合金化镀层中ζ、δ等相组织的相对含量准确测试，帮助生产现场人员根据ζ、δ等相组织的相对含量测试结果及时调整生产工艺，避免大量生产出易粉化和开裂的产品，最终提高产品质量。

附图说明