无损检测技(第3稿).ppt

11. 探伤工艺和探伤设备 探伤工艺：根据工件形状、结构、表面 状况和探伤要求等综合制定。 探伤设备：首先应能确保探伤工艺的实 施，并不是越贵、越先进越好，买 设备不同于买技术，要看实用性。 探伤工艺要走在探伤设备的前面，尤其是自动探伤设备，若没有先进、可靠的探伤工艺和方法，设备是很难发挥作用的。 谢 谢 空心车轴探伤 欧洲铁路普遍采用德国弗郎霍夫探伤研究室及意大利基拉多尼公司生产的全自动空心车轴(新制\修理)超声波探伤装备。 德国弗郎霍夫无损探伤研究室生产的HWⅠ移动式空心车轴探伤系统已被铁道部引进,将被用于‘和谐号’200km/h动车组。 意大利基拉多尼公司生产的移动式空心车轴超声波探伤系统已被长客引进，将被应用在300km/h动车组的新制车轴压装工序中的轴表面损伤。 长客引进的移动式空心车轴超声波探伤系统（图片） 1、在役车轴的超声波探伤 1.1 车轴探伤方法 我国车轴超声波探伤最早开始于1951年，逐步形成了如下三种方法： 一是0°探头纵波探伤法：主要对车轴的透声性能和内部大缺陷进行检测； 二是小角度纵波探伤法：从轴端对轴颈和轮座镶入部进行检测 三是横波探伤法：主要从轴身对轮座镶入部及其他镶入部进行检测。 上述三种探伤方法各有所长，使用中相互配合，完成对车轴各不同部位的全面扫查。 1.2纵波探伤法 纵波探伤法：使用纵波直探头从车轴端面进行扫查，能够对车轴全长进行检测。 特点：探测范围广、扫查速度快、探伤灵敏度高。 车轴纵波探伤的目的： 一是对车轴进行纵向透声检验 二是检测疲劳大裂纹，一般只能探测出深度4～5mm以上的裂纹。 1.3 小角度纵波探伤法 使用的是超声纵波，而又是斜入射，因而在某种意义上具有纵波探伤和横波探伤的双重特点。 优点：探伤速度快，效率高。 缺点：干扰信号较多，探测轮座镶入部外侧时会存在一定的盲区。 1.4横波探伤法 在不退轴承（或轴承内圈）的情况下，横波探伤是从轴身上对镶入部内外侧进行扫查。在退轴承情况下，也可从轴颈上对轮座镶入部进行扫查。 优点：探伤灵敏度高，干扰信号少，检测部位没有盲区，是目前车轴探伤可靠性最高的一种探伤方法。 缺点：探测面为曲面，耦合条件不如平面。 车轴扫查方式 1.5 相控阵技术 是利用若干阵元（晶片）组成阵列式换能器，并通过控制各阵元的发射、接收时序实现声束扫查的技术。 该技术不需移动探头，就能实现声波的扇形扫查，同时能很方便地控制声束聚焦，可以很好地解决结构复杂车轴的探伤问题。 四.车轮超声波探伤 1. 情况简介 在早期车辆部件探伤中，重点是车轴。 近些年随着高速和载重，车轮问题增多，探伤重点和难点有往车轮转移的趋势。 车轮探伤分新造和在役两种情况。 新造：探测材质和制造缺陷； 在役：则主要探测疲劳裂纹。 我国早期的车轮标准多等效采用AAR标准，近些年基本等效采用EN或ISO标准。 新制车轮探伤探伤要求： 车轮：表面磁探，内部目前只探轮辋。 2004版EN标准增加了辐板和轮榖探伤。 探伤方法： 纵波法—单晶和双晶探头。 轴向扫查：用直探头从内侧面扫查。 径向扫查：用双晶探头从踏面扫查； 在役车轮探伤 主要探测疲劳裂纹 除剥离掉块外，疲劳缺陷多出现在踏面下10～30mm的范围内 疲劳裂纹按取向可以分为三类： 周向裂纹：有时也称为水平裂纹。 径向裂纹：沿轮辋径向发展，最危险。 斜向裂纹：与轮辋半径方向呈一定角度。 轮辋裂纹 轮辋φ3×25mm横孔波形图 五.铁路探伤存在的若干问题的讨论 1. 无损检测与检测 无损检测：尤其是无损探伤，是对未知 量的检测，即要检测的“伤”不一 定存在，因而有很大的随机性、偶然 性和不可知性。 检测：往往是对一个“已知量”的检测， 或对一个已存在量的检测，该量有 一定的已知性，或可知性。 2. 超声波探伤和磁粉探伤 是铁路上最重要、应用最广泛的两种探伤方法，但二者有较大差别： 超探：是一种比较测量，主要检测内部缺 陷。 需对设备进行校准，缺陷显示不够 直观，也无法给出缺陷的实际大小。 磁探：主要检测表面或近表面缺陷。缺陷显 示直观，决定探伤灵敏度的是磁化规范， 即磁化电流，但不能像超声那样在已知缺陷校准探伤灵敏度。 3. 探伤工作中经常出现的问题 “宁左勿右”：不一定全错，为了确保安全， 强化探伤工作或从严掌握质量标准有时 是必要的，但不能太过份