火車車輪超聲波探傷檢測問題

火車車輪超聲波探傷檢測的必要性

近年來,伴隨著我國國民經濟的高速發(fa)展,火車的行車速度逐年提升。我們(men)需要注意(yi)火車車輪(lun)的“疲(pi)勞斷(duan)裂”，所謂金屬(shu)(shu)的“疲(pi)勞”,是指金屬(shu)(shu)由于在小于其斷(duan)裂應力(li)的外(wai)力(li)作用下(xia),在金屬(shu)(shu)的某些宏觀(guan)缺陷和微觀(guan)組織不均勻處形成應力(li)集(ji)中,而外(wai)力(li)的長期反復(fu)作用會導致在這些地方(fang)產(chan)生局部裂紋,裂紋擴展后(hou)就會造(zao)成金屬(shu)(shu)的斷(duan)裂。

車輪超聲探傷檢測方法的(de)(de)發展早在20世紀70年(nian)代初,國(guo)際上就開始(shi)了自動檢(jian)測火車(che)車(che)輪缺(que)(que)陷的(de)(de)超聲(sheng)(sheng)方法的(de)(de)研(yan)究。利(li)(li)用(yong)高頻超聲(sheng)(sheng)波(bo)具有波(bo)長短、方向性好及分(fen)辨(bian)率高等特點對車(che)輪進(jin)行(xing)c掃(sao)描實驗，可對微小缺(que)(que)陷進(jin)行(xing)檢(jian)測利(li)(li)用(yong)A掃(sao)描中缺(que)(que)陷波(bo)的(de)(de)深度(du)位置及C掃(sao)描中缺(que)(que)陷距(ju)試(shi)樣邊界距(ju)離進(jin)行(xing)定位，同時，C掃(sao)描圖像可再現單個大顆粒夾(jia)雜物或(huo)小夾(jia)雜物團重疊的(de)(de)形(xing)貌。此外，利(li)(li)用(yong)超聲(sheng)(sheng)波(bo)C掃(sao)描功(gong)能可獲(huo)得(de)車(che)輪試(shi)樣的(de)(de)超聲(sheng)(sheng)層析成像，進(jin)而獲(huo)得(de)缺(que)(que)陷的(de)(de)具體形(xing)狀和精確尺寸，這就為車(che)輪的(de)(de)安全評(ping)定，壽命評(ping)估和有限(xian)元應(ying)力計算等提供了準確的(de)(de)預測依據。

火車車輪超聲波水浸探傷

對于(yu)車輪探傷(shang)(shang)(shang)，在掃描(miao)(miao)方(fang)式(shi)上選(xuan)擇(ze)水浸(jin)(jin)式(shi)，這(zhe)樣與超聲(sheng)波C掃描(miao)(miao)技術(shu)有(you)利的(de)結合起來。超聲(sheng)波探傷(shang)(shang)(shang)有(you)很多方(fang)法(fa)，按耦(ou)(ou)合方(fang)式(shi)分類可分為：直接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)法(fa)與水浸(jin)(jin)法(fa)兩種。其(qi)(qi)中直接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)法(fa)是最為常見的(de)探傷(shang)(shang)(shang)方(fang)法(fa)，其(qi)(qi)具有(you)方(fang)便靈(ling)活(huo)、耦(ou)(ou)合層薄、聲(sheng)能損失少等優(you)點(dian)。然而(er)，實(shi)際探傷(shang)(shang)(shang)時由于(yu)探頭上所施加壓(ya)力大小、耦(ou)(ou)合層厚度(du)、接(jie)(jie)觸(chu)(chu)面(mian)積大小、工件表面(mian)情(qing)況均難以(yi)控(kong)制，因此(ci)，它們的(de)綜(zong)合影響難以(yi)估量。再(zai)則(ze)，直接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)法(fa)使探頭容(rong)易磨(mo)損，檢測速(su)度(du)慢，因此(ci)對于(yu)諸如車輪，宜采用水浸(jin)(jin)法(fa)探傷(shang)(shang)(shang)。其(qi)(qi)有(you)如下幾點(dian)優(you)勢：

(1)探頭(tou)和(he)試件(jian)不(bu)接觸，超(chao)聲(sheng)波的發射和(he)接收都比較(jiao)穩(wen)定。試塊表面(mian)粗(cu)糙度的影響在水浸法中也存在，但粗(cu)糙表面(mian)引起的聲(sheng)能損(sun)失比接觸法小的多。

(2)通(tong)過調節探頭(tou)角度，可方(fang)便地(di)(di)改變探頭(tou)發(fa)射(she)的超聲束的方(fang)向(xiang)(xiang)，從而很容(rong)易地(di)(di)實現(xian)斜射(she)聲束檢測，以(yi)及沿曲(qu)面或不規(gui)則表面進(jin)行的掃查，對于獲得不同(tong)取(qu)向(xiang)(xiang)缺(que)陷的最(zui)大回波高度也是(shi)有(you)利的。

(3)由于(yu)表面回波(bo)寬(kuan)度(du)比發射脈沖寬(kuan)度(du)窄，可(ke)縮小(xiao)檢(jian)測盲區，從而可(ke)檢(jian)測較(jiao)薄的試件。

(4)由于探(tan)頭不直接接觸試件(jian)，探(tan)頭損壞(huai)的可能(neng)性較(jiao)小，探(tan)頭壽命較(jiao)長。

(5)便于(yu)實現聚焦聲(sheng)束(shu)檢測(ce)(ce)，滿(man)足高(gao)靈敏度、高(gao)分(fen)辨(bian)率檢測(ce)(ce)的(de)需要。

(6)探頭可以在機械系統(tong)驅動下運行，便于(yu)實現(xian)自動檢測，減(jian)少影響檢測可靠性的人為因素。

超聲波C掃描檢測技術的優點

(1)采用水浸式探(tan)傷(shang)方式，大大提到了自(zi)動化檢測(ce)的(de)程度(du)，其檢測(ce)的(de)精度(du)、檢測(ce)的(de)效率(lv)也大幅提高。

(2),l用高頻超聲波(bo)波(bo)長短、方向(xiang)性(xing)好及分(fen)辨率高等(deng)特點，可更好的(de)再現缺(que)陷的(de)形貌以及缺(que)陷在車輪中的(de)分(fen)布情況(kuang)。

(3)調(diao)節探(tan)頭入(ru)射角度，可(ke)實現對車輪關鍵部位的(de)檢測，避免(mian)了常規(gui)超(chao)聲波探(tan)傷中的(de)漏檢。