火車車輪超聲波探傷檢測(cè)問(wèn)題

火車車輪超聲波探傷檢測(cè)的必要性

近年來(lái),伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,火車的行車速度逐年提升。我們需要注意火車車輪的“疲勞斷裂”，所謂金屬的“疲勞”,是指金屬由于在小于其斷裂應(yīng)力的外力作用下,在金屬的某些宏觀缺陷和微觀組織不均勻處形成應(yīng)力集中,而外力的長(zhǎng)期反復(fù)作用會(huì)導(dǎo)致在這些地方產(chǎn)生局部裂紋,裂紋擴(kuò)展后就會(huì)造成金屬的斷裂。

車輪超聲探傷檢測(cè)方法的發(fā)展早在20世紀(jì)70年代初,國(guó)際上就開(kāi)始了自動(dòng)檢測(cè)火車車輪缺陷的超聲方法的研究。利用高頻超聲波具有波長(zhǎng)短、方向性好及分辨率高等特點(diǎn)對(duì)車輪進(jìn)行c掃描實(shí)驗(yàn)，可對(duì)微小缺陷進(jìn)行檢測(cè)利用A掃描中缺陷波的深度位置及C掃描中缺陷距試樣邊界距離進(jìn)行定位，同時(shí)，C掃描圖像可再現(xiàn)單個(gè)大顆粒夾雜物或小夾雜物團(tuán)重疊的形貌。此外，利用超聲波C掃描功能可獲得車輪試樣的超聲層析成像，進(jìn)而獲得缺陷的具體形狀和精確尺寸，這就為車輪的安全評(píng)定，壽命評(píng)估和有限元應(yīng)力計(jì)算等提供了準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)依據(jù)。

火車車輪超聲波水浸探傷

對(duì)于車輪探傷，在掃描方式上選擇水浸式，這樣與超聲波C掃描技術(shù)有利的結(jié)合起來(lái)。超聲波探傷有很多方法，按耦合方式分類可分為：直接接觸法與水浸法兩種。其中直接接觸法是最為常見(jiàn)的探傷方法，其具有方便靈活、耦合層薄、聲能損失少等優(yōu)點(diǎn)。然而，實(shí)際探傷時(shí)由于探頭上所施加壓力大小、耦合層厚度、接觸面積大小、工件表面情況均難以控制，因此，它們的綜合影響難以估量。再則，直接接觸法使探頭容易磨損，檢測(cè)速度慢，因此對(duì)于諸如車輪，宜采用水浸法探傷。其有如下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

(1)探頭和試件不接觸，超聲波的發(fā)射和接收都比較穩(wěn)定。試塊表面粗糙度的影響在水浸法中也存在，但粗糙表面引起的聲能損失比接觸法小的多。

(2)通過(guò)調(diào)節(jié)探頭角度，可方便地改變探頭發(fā)射的超聲束的方向，從而很容易地實(shí)現(xiàn)斜射聲束檢測(cè)，以及沿曲面或不規(guī)則表面進(jìn)行的掃查，對(duì)于獲得不同取向缺陷的最大回波高度也是有利的。

(3)由于表面回波寬度比發(fā)射脈沖寬度窄，可縮小檢測(cè)盲區(qū)，從而可檢測(cè)較薄的試件。

(4)由于探頭不直接接觸試件，探頭損壞的可能性較小，探頭壽命較長(zhǎng)。

(5)便于實(shí)現(xiàn)聚焦聲束檢測(cè)，滿足高靈敏度、高分辨率檢測(cè)的需要。

(6)探頭可以在機(jī)械系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，減少影響檢測(cè)可靠性的人為因素。

超聲波C掃描檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

(1)采用水浸式探傷方式，大大提到了自動(dòng)化檢測(cè)的程度，其檢測(cè)的精度、檢測(cè)的效率也大幅提高。

(2),l用高頻超聲波波長(zhǎng)短、方向性好及分辨率高等特點(diǎn)，可更好的再現(xiàn)缺陷的形貌以及缺陷在車輪中的分布情況。

(3)調(diào)節(jié)探頭入射角度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪關(guān)鍵部位的檢測(cè)，避免了常規(guī)超聲波探傷中的漏檢。