鐵路輪軸電磁超聲探傷-文檔資料

1、2021/4/6,1,一 電磁探傷的基本原理,電磁探傷是利用電磁原理來發(fā)現(xiàn)金屬缺陷的檢查方法。這種探傷方法是將鐵磁材料的零件磁化，零件缺陷處的磁阻就會增大，利用漏磁來發(fā)現(xiàn)缺陷。如果有鐵磁材料所制成的零件組織均勻，沒有任何缺陷，則各處的導(dǎo)磁率均相同，磁化后磁力線的分布也將是均勻的。如果零件中存在缺陷，由于缺陷（空氣、其它氣體、真空、非磁性材料等）的導(dǎo)磁率較低，則磁力線通過這些地方時將遇到較大的磁阻，磁力線的分布發(fā)生變化。,2021/4/6,2,2 顯示方法,用磁粉顯示缺陷的方法有干法和濕法（磁懸液）兩種。干法是將干磁粉撒在被磁化的零件上來發(fā)現(xiàn)缺陷；濕法是用磁粉和油、水、活性劑、防銹劑配置成磁懸液

2、，把磁懸液噴撒在被探傷零件的表面或把零件浸入磁懸液中進行探傷檢查。濕法對于小型零件或空心零件使用比較方便。濕法所用磁粉粒度較細，在液體中更易流動，其靈敏度也高。濕法還有使用熒光磁粉顯示的，在暗室中用長波紫外線燈光照射，聚集在缺陷處的磁粉發(fā)生黃綠色的光帶，更易發(fā)現(xiàn)缺陷。,2021/4/6,3,3 磁粉,裂紋或缺陷的顯示是否清晰和作為媒質(zhì)的磁粉有很大的關(guān)系。如果磁粉沒有良好的導(dǎo)磁率，或者粒度過大，就不易或不能被漏磁通所吸引，因此，顯示就不清晰。所以對探傷的磁粉要求是：導(dǎo)磁率高，質(zhì)地純凈，粒度適中，不混合粘土和固定碳等非磁性氧化物質(zhì)。常用磁粉的化學(xué)成分為可溶鐵含量68.0073.00，化合碳含量小于

3、0.20。干法探傷時，用于車軸探傷的磁粉粒度為100200目（使用標準銅絲篩篩選）。濕法探傷是，用于車軸探傷的磁粉粒度為小于320目。,2021/4/6,4,4 零件磁化,在電磁探傷時，當磁力線的方向與裂紋或缺陷方向垂直時，最容易發(fā)現(xiàn)裂紋。如果磁力線的方向和裂紋的方向一致，那么裂紋并沒有阻礙磁力線通過，因此磁力線不彎曲也不漏泄，磁粉也不會集中，也沒有探傷效果。所以必須根據(jù)零件的受力情況，采用縱向的磁場或橫向的磁場，分別檢驗橫裂紋和縱裂紋。,(a) (b),2021/4/6,5,5 電磁探傷的不足之處,對于金屬內(nèi)部較深的裂紋與缺陷，采用電磁探傷是不大容易發(fā)現(xiàn)的。這時雖然磁力線遇到缺陷而彎曲，但由

4、于缺陷與外表的距離較遠，磁力線不可能泄漏到外表面，以致工件表面各處的磁力線密度相差不大，磁粉不會集中。但在離表面34以內(nèi)的裂紋，也有少許磁力線外泄，因此有較微弱和不太清晰的磁粉集中，需要仔細辨認才能看出。,2021/4/6,6,二 電磁探傷器,最常用的有兩種，即閉合環(huán)型和馬蹄型。,2021/4/6,7,1 閉合環(huán)型電磁探傷器,閉合環(huán)型電磁探傷器的特點是輕便，使用時在距離探傷器中心兩側(cè)50范圍以內(nèi)的裂紋都可以清晰地顯示出來。它專門用以檢查車軸軸頸。這種探傷器由于采用縱向磁化法，故只能檢查橫裂紋。如檢查縱裂紋，需要用其它探傷器進行周向磁化法檢查；也可在閉合環(huán)型探傷器沿車軸軸線移動時，將它繞成豎軸擺

5、動，使磁場方向與車軸軸線成一夾角，以便發(fā)現(xiàn)斜裂紋和縱裂紋。,2021/4/6,8,2 開合馬蹄型電磁探傷器,它是車輛部門常用的一種多用途電磁探傷器，如圖13-4所示。這種探傷器的外形既與卡鉗相似，又與馬蹄相似。這種探傷器可為局部縱向磁化探傷，也可為局部周向磁化探傷。過去常用它檢查車軸、車輪、拱板等，現(xiàn)在主要用它檢查車鉤零件和客車轉(zhuǎn)向架的搖枕吊、搖枕吊軸及吊銷等。,2021/4/6,9,3 3000型熒光磁粉探傷機,它是一種車輛輪對車軸表面探傷的專用設(shè)備。它設(shè)置了縱向和橫向聯(lián)合磁化裝置，采用磁懸液熒光磁粉顯示，在操作機械化和探傷靈敏度等方面比較先進，并便于實現(xiàn)流水作業(yè)。,2021/4/6,10,

6、三 電磁探傷的操作方法,電磁探傷時能否發(fā)現(xiàn)金屬零件的缺陷，除了要求有靈敏度很高的探傷器及良好的顯示媒質(zhì)外，在很大程度上還取決于操作工藝。方法不當，不僅探傷工作效率低，更重要的是容易造成漏探。即使有1/10000的漏探，也往往會造成不可估量的損失。,2021/4/6,11,1 每日探傷之前，應(yīng)先檢查探傷器的靈敏度及性能。確認探傷器良好后，再進行探傷操作。, 進行常規(guī)檢查 檢驗磁粉及磁懸液 進行綜合靈敏度校驗,標準試片,2021/4/6,12,2 必須將輪對表面的銹垢、油污、灰塵及水分清除干凈，露出基本金屬面。,3 干法探傷時，必須使用灑粉器向車軸表面均勻拋灑磁粉，不宜過多或過少。探傷器及變壓器的

7、通電時間一般以不發(fā)燙為限。濕法探傷時，須在全軸磁化前，對車軸被探測部位表面（不退軸承內(nèi)圈時包括內(nèi)圈表面）噴灑磁懸液，進行充分濕潤；嚴格控制磁懸液的噴灑壓力和覆蓋面。應(yīng)做到緩流、均勻、全面。,2021/4/6,13,4 使用環(huán)形探傷器時，線圈內(nèi)徑面距車軸探測面的距離不大于50，探傷器的移動速度不大于150，分段探傷每段長度不得超過300，并往復(fù)施深23次。,5 在探傷過程中車軸出現(xiàn)磁粉聚集即缺陷磁痕時，須用標記筆在車軸上劃出缺陷磁痕出現(xiàn)位置的范圍，詳細記錄缺陷磁痕位置、尺寸和形狀。,2021/4/6,14,缺陷磁痕的判斷方法如下：, 裂紋的磁痕特征一般為鋸齒形，兩端呈尖角狀，磁粉聚集的圖像不規(guī)則

8、，清晰、密集。 發(fā)紋的磁痕特征呈直的或微彎的細線，磁粉聚集圖像呈細長、平直。 偽磁痕的磁痕特征是絕大部分的磁粉聚集圖像都比較散亂，再次磁化檢查時，一般復(fù)現(xiàn)狀況不好或完全不復(fù)現(xiàn)。,2021/4/6,15,第二節(jié) 輪軸、輪對、車軸磁粉探傷,一 探傷前準備,1 檢查輔助設(shè)備、工具 2 探傷機檢查檢查探傷機各部技術(shù)狀態(tài)應(yīng)滿足探傷要求。 3 檢查標準試片 4 檢查磁粉及配制磁懸液 5 磁化規(guī)范檢查 周向磁化電流的選擇 縱向磁化電流的選擇,2021/4/6,16,二 性能校驗 探傷設(shè)備性能校驗分為日常探傷系統(tǒng)靈敏度校驗（簡稱日常性能校驗）和季度全面性能檢查（簡稱季度性能檢查）。,1 日常性能校驗 日常性能

9、校驗應(yīng)每班開工前進行。由探傷工、探傷工長、質(zhì)量檢查員和驗收員共同參加。包括：常規(guī)檢查 系統(tǒng)靈敏度校驗 磁粉及磁懸液檢驗 磁化檢驗 磁痕分析 退磁檢查 填寫或打印日常校驗記錄,2021/4/6,17,2 季度性能檢查 季度性能檢查每三個月進行一次。由主管領(lǐng)導(dǎo)負責組織，輪軸（探傷）專職、設(shè)備專職、驗收員、質(zhì)量檢查員、探傷工長、 探傷工和設(shè)備維修工共同參加。,季度性能檢查要求如下： 探傷機 ( 器 ) 及附屬設(shè)備技術(shù)狀態(tài)檢查 磁粉和磁懸液檢驗 系統(tǒng)靈敏度校驗 填寫或打印“磁粉探傷機（器）季度性能檢查記錄”,2021/4/6,18,三 探傷作業(yè)要求,輪軸探傷作業(yè)時，探傷人員應(yīng)嚴格按照探傷機使用說明書和

10、設(shè)備操作規(guī)程的要求操作探傷設(shè)備。輪軸探傷時，探傷部位的表面應(yīng)露出基本金屬面。,2021/4/6,19,四 探傷工藝,輪軸、輪對、車軸磁化前，噴淋裝置應(yīng)對探傷部位表面（不退軸承內(nèi)圈時包括內(nèi)圈表面）自動噴淋磁懸液，磁懸液應(yīng)做到緩流、均勻、全面覆蓋探傷部位。夾緊（周向磁軛）裝置夾緊車軸時，兩磁軛應(yīng)與車軸的兩端面（或軸承前蓋、密封座）接觸良好，防止打火現(xiàn)象。磁化時，周向磁化電流和縱向磁化電流應(yīng)符合要求。探傷部位的紫外輻照度、白光照度符合要求。磁化結(jié)束后，應(yīng)標出每個探傷部位轉(zhuǎn)動檢查的“起始”標識，保證轉(zhuǎn)動檢查一周以上。,2021/4/6,20,五 探傷記錄,每條輪軸、輪對、車軸探傷結(jié)束后，應(yīng)使用標記筆在

11、車輪輻板內(nèi)側(cè)面或軸身上畫出明顯的磁粉探傷檢查標識“D”；確認有缺陷的輪軸、輪對、車軸應(yīng)使用白鉛油在缺陷處畫上標識，并注明缺陷性質(zhì)。 輪軸卡片（車統(tǒng)51） 車輛輪對（車軸）超聲波（磁粉）探傷發(fā)現(xiàn)缺陷記錄簿（車統(tǒng)-52A） 車輛輪對（車軸）超聲波（磁粉）探傷記錄（車統(tǒng)-53A）,2021/4/6,21,第三節(jié) 滾動軸承零件磁粉探傷,一 探傷前準備 1 檢查輔助設(shè)備、工具 2 探傷機檢查 3 試塊和試片檢查 4 磁粉和磁懸液配制和檢查 5 磁化規(guī)范檢查 周向磁化規(guī)范 縱向磁化規(guī)范,2021/4/6,22,二 性能校驗 探傷設(shè)備性能校驗分為日常探傷系統(tǒng)靈敏度校驗和季度全面性能檢查。,1 日常性能校驗

12、日常性能校驗應(yīng)每班開工前進行。由探傷工、探傷工長、質(zhì)量檢查員和驗收員共同參加。因設(shè)備故障檢修后，應(yīng)重新進行日常性能校驗。 常規(guī)檢查 系統(tǒng)靈敏度校驗,2021/4/6,23,2 季度性能檢查,季度性能檢查應(yīng)每3個月進行一次。由主管領(lǐng)導(dǎo)負責組織輪軸（探傷）專職、設(shè)備專職、驗收員、質(zhì)量檢查員、探傷工長、探傷工和設(shè)備維修工共同參加。新購置或大、中修后的探傷設(shè)備，第一次使用前應(yīng)進行季度性能檢查。季度性能檢查要求如下： 探傷機(器)及附屬設(shè)備技術(shù)狀態(tài)檢查 磁粉和磁懸液檢驗 系統(tǒng)靈敏度校驗 填寫或打印探傷設(shè)備季度性能檢查記錄,2021/4/6,24,三 探傷作業(yè)要求,軸承零件探傷作業(yè)時，應(yīng)嚴格按照探傷機的使

13、用說明書和設(shè)備操作規(guī)程的要求操作探傷設(shè)備。軸承零件探傷前，表面應(yīng)擦拭干凈，不應(yīng)有油污和銹蝕，軸承零件應(yīng)露出基本金屬面 ( 允許存在磷化膜)。,2021/4/6,25,四 探傷作業(yè),軸承零件磁化時，噴灑在工件上的磁懸液應(yīng)緩流、均勻、全面覆蓋工件。軸承零件磁化時，周向電流和縱向磁化電流應(yīng)符合磁化規(guī)范的要求。軸承滾子采用通電法磁化時，滾子與電極間應(yīng)接觸密貼，不應(yīng)產(chǎn)生打火現(xiàn)象。探傷時注意觀察工件表面，確認有無缺陷磁痕。,2021/4/6,26,五 退磁,軸承零件探傷結(jié)束，良好軸承零件應(yīng)須逐件進行退磁處理。軸承零件退磁后，應(yīng)逐個進行剩磁檢查，其剩磁不超過 0.3 mT(3Gs)為合格。未經(jīng)探傷的軸承零件

14、應(yīng)全部進行殘磁檢查，殘磁超標者應(yīng)做退磁處理。,2021/4/6,27,六 探傷記錄,軸承零件探傷后，探傷人員應(yīng)填寫或打印下列記錄：填寫或打印車輛滾動軸承零件磁粉探傷記錄(車統(tǒng)-53B)”并簽章。無軸箱雙列圓錐滾子軸承外圈探傷后還應(yīng)在滾動軸承檢測組裝記錄單上簽章。探傷發(fā)現(xiàn)有裂紋的軸承零件，應(yīng)詳細填寫或打印車輛滾動軸承零件磁粉探傷發(fā)現(xiàn)裂紋記錄（車統(tǒng)-52B），注明裂紋情況，參加鑒定的人員應(yīng)在記錄上簽章。填寫探傷記錄應(yīng)做到字跡清晰，干凈整齊，不錯不漏。,2021/4/6,28,第四節(jié) 超聲波探傷,超聲波探傷的基本原理是：用超聲波發(fā)生器向工件內(nèi)發(fā)射超聲波，超聲波遇到缺陷時受阻，檢測缺陷反射回來的超聲波

15、和超聲波通過工件后衰減的程度，即可發(fā)現(xiàn)缺陷及位置。,2021/4/6,29,一 超聲波及其特性,1. 聲波和超聲波 2. 超聲波的特性 超聲波的指向性 超聲波的繞射 超聲波的反射、折射、反射率與穿透率 超聲波的波型 超聲波在介質(zhì)中的衰減,2021/4/6,30,3. 超聲波探傷的物理原理,由于超聲波會被兩種介質(zhì)的界面反射（金屬零件內(nèi)的缺陷，如裂紋、氣泡等常存在金屬與空氣的界面）根據(jù)反射波的情況可確定有無缺陷。利用超聲波折射的性質(zhì)可以確定缺陷與探頭的方位關(guān)系。各種介質(zhì)傳播超聲波有特定的波速，可由超聲波反射回來所用的時間確定缺陷與探頭的距離。,2021/4/6,31,二 超聲波探傷儀簡介,超聲波探

16、傷儀方框原理 1-同步電路 2-時基電路 13-輝度調(diào)節(jié) 4-燈絲 5-陰極 6-控制柵板 7-第一陽極 8-聚焦調(diào)節(jié) 9-水平偏轉(zhuǎn)板 10-垂直調(diào)節(jié)板11-熒光屏 12-試塊 113-直探頭 14-放大電路 15-高頻脈沖發(fā)生器,2021/4/6,32,2. 探頭,探頭的聲電轉(zhuǎn)換原理 探頭能在高頻脈沖電壓激發(fā)下產(chǎn)生超聲波，并在反射超聲波的作用下產(chǎn)生高頻信號，主要靠探頭內(nèi)部的晶片起作用。晶片由壓晶體制成，它可以產(chǎn)生壓電效應(yīng)，即在一定晶面間施加交變電壓時，晶面間會發(fā)生相應(yīng)頻率的收縮和膨脹，這種振動頻率很高，從而發(fā)出超聲波；而沿一定晶面受到超聲波的振動時，晶面間會產(chǎn)生相應(yīng)頻率的交變電壓。晶片產(chǎn)生超

17、聲波的頻率與晶片的材質(zhì)和幾何尺寸有密切關(guān)系。最常用的晶片材質(zhì)是鈦酸鋇。,2021/4/6,33,常用探頭種類及其適用范圍,直探頭 1-接觸座 2-探頭體 13-吸收塊 4-彈簧圈5-保護圈 6-彈簧 7-晶片 8-保護膜,斜探頭 1-接觸頂 2-塑料壓塊 13-彈簧 4-探頭插座 5-銅壓板 6-石棉 7-絕緣圈 8-晶片 9-塑料塊,2021/4/6,34,直探頭適用范圍,直探頭發(fā)射超聲波的方向與工件表面垂直，它適合探測工件中與工件表面平行的缺陷。當缺陷表面與工件表面垂直時，則不宜用直探頭。,2021/4/6,35,斜探頭適用范圍,使用斜探頭時，超聲波要經(jīng)過有機玻璃塊，還要被有機玻璃表面發(fā)射

18、，其強度要削弱很多，靈敏度要有所下降，所以只有在不能用直探頭時才用斜探頭。對車軸輪座部分探傷時，可采用入射角為7、8、9的斜探頭在軸端探測，也可用入射角為30、40、50的斜探頭在軸頸或軸身上探測,2021/4/6,36,三 輪對超聲波探傷工藝,對輪對進行超聲波探傷的目的，主要是發(fā)現(xiàn)輪座被輪轂包圍部分的裂紋、輪座與車輪輪轂孔接觸不良及車軸透聲不良等故障，還有檢查不退軸承或軸承內(nèi)圈時滾動軸承車軸軸頸卸荷槽部位有無裂紋。,2021/4/6,37,1 探傷操作,在軸端用小角度探頭或直探頭探傷時，探頭應(yīng)沿軸端面半徑方向往復(fù)運動，同時輪對緩慢轉(zhuǎn)動。探頭在軸端移動的軌跡參照圖所示的情況。,探頭在軸端移動軌

19、跡示意圖,2021/4/6,38,2 判斷故障波型, 透聲不良波形的判斷 用直探頭在軸端面檢查，如發(fā)現(xiàn)底波高度達不到滿幅30的面積占軸端探測面積1/16以上時，可判為透聲不良。 裂紋波形的判斷 輪座表面有裂紋或內(nèi)部有缺陷時，在熒光屏上出現(xiàn)的反射波應(yīng)在預(yù)定的探測深度之內(nèi)，即裂紋波與始波的距離應(yīng)在估算的范圍之內(nèi)，而且裂紋波兩側(cè)沒有雜波,2021/4/6,39, 接觸不良波形的判斷,用40斜探頭沿軸頸軸向移動時，熒光屏上應(yīng)有輪轂反射波出現(xiàn)，如開始沒有輪轂反射波，以后又出現(xiàn)反射波，說明車輪與車軸接觸不良。接觸不良一般出現(xiàn)在輪座的外端，這是因為輪座加工時造成的錐度只允許外端直徑??；另外，還有車軸、車輪壓

20、裝過程中輪座外端受的研磨作用較大的緣故。,2021/4/6,40,四 輪軸微機控制超聲波自動探傷機,LWCZT型輪軸微機控制超聲波自動探傷機共有4個機型：A型是專門探測滑動軸承輪對的，隨著技術(shù)進步滑動軸承輪對已淘汰，此機型已停止制造。B型機是專門探測客車的RC3、RC4和RD3、RD4退內(nèi)圈及不退內(nèi)圈滾動軸承輪對的；C型機是貨車滑動和滾動軸承輪對通用型的自動探傷機；D型機是客、貨車通用型的輪軸超聲波自動探傷機。,2021/4/6,41,第五節(jié) .輪軸微機控制超聲波自動探傷,一 探傷前準備 1 開機檢查探傷系統(tǒng) 2 檢查探頭、探頭線 3 試塊檢查 標準試塊 標準試塊必須保管完好，無碰傷、銹蝕。實

21、物樣板輪軸、輪對：不同機型的輪軸微機控制超聲波自動探傷機，均應(yīng)選用代表本機型輪軸型號的專門制作有實物人工傷的輪軸、輪對作為“樣板輪軸、輪對”。,2021/4/6,42,二 系統(tǒng)校驗,1 探傷靈敏度校準 2 日常性能校驗 3 度性能檢查 4樣板輪軸、輪對缺陷檢出率和檢測誤報率 樣板輪軸、輪對頸卸荷槽和輪座鑲?cè)氩績?nèi)、外側(cè)裂紋深度為1mm10%，軸身中央處大裂紋深度為7mm當量。人工傷均應(yīng)用線切割加工，其寬度不大于0.1mm。對樣板輪軸、輪對連續(xù)探測10次中不應(yīng)有漏檢，報傷結(jié)果準確率應(yīng)達到90%以上。,2021/4/6,43,三 輪對探傷,待檢輪對必須徹底除銹，探頭移動區(qū)域不得有銹垢，凸臺陡坎和飛邊

22、毛刺；車軸端面不得有凸臺、毛刺。輪對進入機臺時，根據(jù)顯示器屏幕上探傷主程序所提示的信息依次輸入軸型、軸號、廠家、確認操作者及組裝日期等。核對控制臺上的軸型控制開關(guān)，啟動油泵，進入探傷主程序。,2021/4/6,44,四 探傷記錄,1 軸卡片(車統(tǒng)-5l)輪軸、輪對探傷后應(yīng)按所探測部位分別在相應(yīng)欄簽章，姓名前加“微”或“W”字樣。人工復(fù)探后，在復(fù)探欄簽章。 2 輛(車軸)超聲(磁粉)探傷發(fā)現(xiàn)缺陷記錄卡(車統(tǒng)-52A)：探傷過程中凡發(fā)現(xiàn)缺陷車軸，均須打印此卡片，注明車軸缺陷性質(zhì)、缺陷部位，并在車統(tǒng)-53A備注欄注明“待復(fù)驗”字樣。參加鑒定人員須在卡片上鑒章。 3 輛輪對(車軸)超聲波(磁粉)探傷記

23、錄(車統(tǒng)-53A)：輪軸、輪對探傷后均須打印此記錄，探傷人員須簽章。封面上填寫設(shè)備編號、起止日期、起止軸號和“微探專用”字樣。,2021/4/6,45,第六節(jié) 輪軸、輪對、車軸手工超聲波探傷,一 探傷前準備 1 檢查輔助設(shè)備、工具 超聲波探傷作業(yè)用轉(zhuǎn)輪器轉(zhuǎn)速2r/min，并能隨時控制轉(zhuǎn)停，工作狀態(tài)良好。超聲波探傷人員應(yīng)配備帶函數(shù)的計算器及常用工具。檢查探傷儀技術(shù)狀態(tài)良好，滿足輪軸、輪對、車軸探傷要求。檢查和選擇探頭、探頭線檢查探傷用的各種探頭應(yīng)滿足探傷要求。,2021/4/6,46,選擇探頭,橫波斜探頭K值與折射角值的對應(yīng)關(guān)系表,小角度縱波探頭入射角值與折射角值的對應(yīng)關(guān)系表,2021/4/6,

24、47,二 性能校驗 探傷設(shè)備性能校驗分為日常性能校驗和季度性能檢查。,1日常性能校驗 每班開工前由探傷工、探傷工長、質(zhì)量檢查員、驗收員共同進行。檢查探傷系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)，使用標準試塊校準零點和標定測距，正確調(diào)整或輸入探傷參數(shù)，確定探傷靈敏度，并在實物試塊上進行當量對比檢驗。 2季度性能檢查 每季度由主管領(lǐng)導(dǎo)組織，輪軸（探傷）專職、設(shè)備專職、驗收員、質(zhì)量檢查員、探傷工長、探傷工和設(shè)備維修工共同參加，檢查超聲波探傷儀的狀態(tài)，測試超探儀主要性能指標，并按日常性能校驗的內(nèi)容進行檢查。,2021/4/6,48,三 探傷工藝,（一） 全軸穿透檢查 1 探測RD2型輪軸的標定方法可任選如下三種方法中的一種： 使

25、用0直探頭在TZS-R標準試塊上標定 使用0直探頭在TS-l（或TS-1W）標準試塊標定 也可使用0直探頭在RD2型實物試塊直接標定,2021/4/6,49,2 探傷靈敏度的確定,使用TZS-R標準試塊，調(diào)整儀器探傷靈敏度，使第1次底面回波高度達到熒光屏垂直滿幅的80%，此時應(yīng)保有60dB以上的調(diào)整余量。在此基礎(chǔ)上，再釋放45dB左右，以此作為穿透檢查的探傷靈敏度。若用TS-l（或TS-1W）標準試塊，調(diào)整儀器靈敏度，使第10次底面回波高度達到熒光屏垂直刻度滿幅的80%，此時應(yīng)保有30dB以上的調(diào)整余量。,2021/4/6,50,3 探測RE2B（RE2A、RE2）型輪軸的標定,使用0直探頭在

26、RE2型實物試塊上標定：從實物試塊端面探測試塊底面，調(diào)節(jié)儀器，使試塊底面的二次反射波顯示在屏幕水平滿刻度的80%90%之間，波高達到熒光屏垂直滿幅的80%。在此基礎(chǔ)上增益612dB，耦合補償(26) dB，作為穿透檢查的探傷靈敏度。,2021/4/6,51,4掃查,全軸穿透掃查須在車軸兩端面分別進行。掃查時，探傷靈敏度可適當提高，以不出現(xiàn)干擾雜波為準。使探頭均勻受力2N5N，以2050mm/s的速度，按圖13-24方式移動，即一面沿軸端面徑向前后移動探頭，一面沿圓周方向移動，并同時觀察回波的變化。,2021/4/6,52,5質(zhì)量標準,大裂紋的判定：穿透探傷時如發(fā)現(xiàn)底面回波與始波間有可疑回波出現(xiàn)

27、，應(yīng)進行危害性分析；確定缺陷存在的位置。根據(jù)缺陷波在熒光屏水平線上所處的格數(shù)，即可按照線性比例關(guān)系算出缺陷所處的位置。判定缺陷的性質(zhì)：根據(jù)缺陷的位置采取不同的判定方法，可疑缺陷處于軸身外露部位時，須用磁粉探傷方法確認；處于鑲?cè)氩繒r，則須用橫波或小角度縱波探傷方法判定。透聲性能的判定：發(fā)現(xiàn)底波達不到滿幅的30%的部位面積占軸端探測面積(滑動輪對不含軸領(lǐng)部分)1/16以上的探測區(qū)域時,該軸判為透聲不良。,2021/4/6,53,（二）輪座鑲?cè)氩刻絺麢z查,1 橫波斜探頭標定 （1）探測RD2型輪軸的標定方法 測距標定 使用橫波斜探頭在TZS-R試塊R面上標定：調(diào)節(jié)儀器，使A面下棱角一次最高反射波和上

28、棱角二次最高反射波的前沿分別對準熒光屏水平滿刻度的第2和第4大格上見圖，此時，水平刻度每格代表深度40mm，代表水平距離40 tgmm，,2021/4/6,54,2021/4/6,55, 確定探傷靈敏度 在TZS-R系列試塊上探測1mm深的人工裂紋，調(diào)節(jié)儀器，將其回波高度調(diào)整到熒光屏垂直滿幅的80%，然后按RD2型車軸補償1215 dB，RE2B 、RE2A型車軸補償1518dB，以此作為橫波斜探頭的探傷靈敏度,折射角為4550橫波斜探頭探傷靈敏度比對校驗示意圖,2021/4/6,56,（2）探測RE2B（RE2A、RE2）型輪軸的標定方法,測距標定 使用橫波斜探頭在RE2型實物試塊標定：調(diào)整

29、儀器將測距顯示范圍調(diào)至水平滿刻度400mm左右，儀器轉(zhuǎn)換至標定狀態(tài)，從RE2型實物試塊軸身探測底面深80mm和160mm兩人工裂紋，移動探頭和調(diào)節(jié)儀器，使兩裂紋波分別達到最高并調(diào)至垂直滿幅的80%左右，W1裂紋波位置調(diào)至刻度2附近，W2裂紋波位置調(diào)至刻度4附近，如圖13-30所示。分別讀取兩裂紋波的總聲程W1和W2，儀器按校準零點W0： W0=2W1-W2,2021/4/6,57,橫波斜探頭在RE2型實物試塊上測距標定示意圖,2021/4/6,58,確定探傷靈敏度,從RE2型實物試塊的軸身上探測鑲?cè)氩績?nèi)側(cè)（探頭1）或外側(cè)1mm（探頭2）深人工裂紋，也可以從軸頸上探測鑲?cè)氩客鈧?cè)1mm（探頭3）深

30、人工裂紋，如圖所示。移動探頭并調(diào)整儀器，使裂紋波達到最高再調(diào)至垂直滿幅的80%，然后進行試塊人工裂紋補償和耦合補償（一般24dB），以此作為橫波斜探頭的探傷靈敏度。,2021/4/6,59,2 小角度縱波探頭標定,測距標定 使用小角度縱波探頭在TZS-R試塊上標定：將探頭置于TZS-R型試塊C面上，探測A面上棱角最高反射波，使反射波前沿在儀器熒光屏水平滿刻度的第4大格上，已知TZS-R試塊長200mm，則每1大格約代表車軸水平長度 50mm,2021/4/6,60,確定探傷靈敏度,在TZS-R系列試塊上，調(diào)整儀器，從C面找到R面上(相距175mm)1.0mm 深的人工缺陷波并調(diào)整至熒光屏垂直滿

31、幅的80%，在此基礎(chǔ)上再提高612dB(具體視軸型定)作為小角度縱波探頭的探傷靈敏度。,小角度縱波探頭在TZS-R試塊上探傷靈敏度比對校驗示意圖,2021/4/6,61,四 探傷記錄,每條輪軸、輪對、車軸探測完畢后，均應(yīng)在車輪輻板內(nèi)側(cè)面或車軸軸身上畫出明顯的超聲波探傷檢查標記；發(fā)現(xiàn)車軸有缺陷時，應(yīng)使用白鉛油做出標記，注明缺陷性質(zhì)和位置。每條輪軸、輪對、車軸探測完畢后，探傷人員應(yīng)填寫下列探傷記錄： 1 輪軸卡片（車統(tǒng)51）：探傷后應(yīng)按所探測部位分別在相應(yīng)欄簽章。 2 車輛輪軸超聲波(磁粉)探傷發(fā)現(xiàn)缺陷記錄卡(車統(tǒng)-52A)：探傷過程中凡發(fā)現(xiàn)缺陷，均須填寫此卡片，注明缺陷性質(zhì)、程度、位置及發(fā)現(xiàn)手段

32、，并做出分析和計算。參加鑒定人員須在卡片上簽章。 3 車輛輪軸超聲波(磁粉)探傷記錄(車統(tǒng)-53A)：每條輪軸、輪對、車軸探傷后均須填寫此記錄，探傷人員須簽章。,2021/4/6,62,第七節(jié)超聲波探頭和試塊技術(shù)要求 超聲波探頭技術(shù)要求,1 無雙峰和波形抖動現(xiàn)象。 2 回波頻率及其誤差 回波頻率：橫波探頭和縱波直探頭：2.5MHz ；小角度縱波探頭：45MHz； 回波頻率誤差： / 15% ：探頭標定回波頻率；：探頭標定回波頻率實測值與標定值之差。 3 斜探頭折射角誤差 橫波探頭45時：1.5； 橫波探頭45時：2； 橫波探頭45時：1（微機控制超探機專用）； 小角度縱波探頭：2； 小角度縱波

33、探頭：1（微機控制超探機專用）。 4 分辨力 縱波直探頭：26dB；橫波探頭：20dB；小角度縱波探頭：20dB。 5 相對靈敏度 縱波直探頭（同靈敏度余量）： 46dB；橫波探頭：60dB （R100圓弧面）；小角度縱波探頭：50dB （80mm深3mm橫孔）； 6 直探頭聲軸偏斜角 ：1.5；直探頭聲軸偏斜角 ：1.0（微機控制超探機專用）；,2021/4/6,63,二 超聲波探傷用標準試塊技術(shù)要求,超聲波探傷使用的標準試塊主要為CS-1-5、CSK-1A、TS- 1W（或TS-1）、TZS-R、DBH2（微機超探用）、DBPZ 204（微機超探用）和TZS-85H、TZS-65H。,20

34、21/4/6,64,2 TS-l型標準試塊,2021/4/6,65,TZS-R型標準試塊,2021/4/6,66,CS-l-5型標準試塊,2021/4/6,67,TZS-85H/65H試塊,2021/4/6,68,試塊制作技術(shù)要求,試塊用車軸鋼制作。圓弧面粗糙度不大于3.2m，其它部位粗糙度不大于1.6m。人工缺陷寬0.2mm。R100圓弧園心線刻線長20mm,刻槽深2.5mm。加工精度同CSK-1試塊。,2021/4/6,69,三 超聲波探傷用實物試塊技術(shù)要求,車軸實物試塊應(yīng)使用透聲性能良好、晶粒度均勻(使用0直探頭在軸端探測各部位的dB值相差不超過6dB)、內(nèi)部無缺陷的RD2型和RE2A型

35、車軸制成。車軸實物試塊上的人工鋸口(模擬裂紋)是用線切割機加工。軸頸和鑲?cè)氩績?nèi)外側(cè)人工鋸口深度(弓形高)均為1mm，寬度為O.2mm。車軸實物試塊的兩端面平行度O.05mm。按規(guī)定位置壓裝上輪轂(熱裝)、軸承或軸承內(nèi)圈。,1 基本要求,2021/4/6,70,2 RE2型實物試塊,實物試塊用RE2A型車軸制作，試塊上各處人工裂紋的位置及深度如表F13-9和圖13-51所示，其中1、2、3、4號缺陷在同一條直線上，并且與一螺栓孔相平行。2號缺陷與1號缺陷在圓周方向上相距120。,2021/4/6,71,LWCZT-C型輪軸微機控制超聲波自動探傷機樣板輪軸（RD2）,2021/4/6,72,四 超

36、聲波探傷儀器、探頭測試方法和探傷靈敏度補償方法,1 小角度縱波探頭 L：端面掃查帶中心至探測區(qū)域中心的最大垂直距離。h：軸端面至探測區(qū)域中心的水平距離。對于軸頸部位探傷，如圖所示，L等于中心孔與螺栓孔之間的掃查帶中心至軸頸上表面的距離，h則等于軸端面至軸頸根部或卸荷槽部位的距離。,（一）超聲波探傷探頭角度確定方法,2021/4/6,73,對于鑲?cè)氩客鈧?cè)探傷，如圖13-58所示，L等于車軸端面掃查帶中心至輪座上表面的距離，h則等于軸端面至鑲?cè)氩客鈧?cè)的距離。,2021/4/6,74,2 橫波探頭, 從軸身探測鑲?cè)氩客鈧?cè)： L為探頭緊靠鑲?cè)氩亢蠹缁蜉嗇瀮?nèi)側(cè)面（帶突懸）時探頭入射點至被探部位最遠點（即

37、鑲?cè)氩客鈧?cè)邊沿）之間的水平距離（見圖13-59）；為輪座與軸身的平均直徑，=（軸身直徑+輪座直徑）/2。,2021/4/6,75, 從軸頸探測鑲?cè)氩客鈧?cè)：,L為探頭緊靠防塵板座前肩時探頭入射點至被探部位最遠點（一般為鑲?cè)氩恐虚g）之間的水平距離；為輪座與軸頸的平均直徑，=（軸頸直徑+輪座直徑）/2。,2021/4/6,76, 從軸身探測鑲?cè)氩績?nèi)側(cè),使用與探測外側(cè)同樣角度的探頭，一般使用45探頭，也可使用3745之間其他角度的探頭。,2021/4/6,77,（二） 儀器和探頭性能測試方法,使用2.5P20Z探頭和CS-1-5試塊。連接探頭并將儀器靈敏度置最高。此時儀器和探頭噪聲電平（不含始脈沖處的

38、多次聲反射）高于滿幅度的10%，則調(diào)節(jié)儀器靈敏度，使噪聲電平等于滿幅度的10%，記下此時增益或衰減器的讀數(shù)S0。將探頭置于試塊端面上探測200mm處2平底孔，如圖13-60所示。移動探頭使2平底孔反射波幅最高，并調(diào)至滿幅度的50%，記下此時增益或衰減器的讀數(shù)S1，則該探頭的相對靈敏度（探傷靈敏度余量）S為：SS1S0（dB）,1 探傷靈敏度余量測量,2021/4/6,78,2 垂直線性誤差測量,連接探頭并在試塊上探測任一反射波（一般聲程大于50mm）作為參照波，如圖13-61所示。調(diào)節(jié)探傷儀靈敏度，使參照波的幅度恰為垂直滿幅度的100%，且增益或衰減器至少有30dB的調(diào)節(jié)余量。測試時允許使用探

39、頭壓塊。,2021/4/6,79, 用增益或衰減器降低參照波的幅度，并依次記下每衰減2dB時參照波幅度的讀數(shù)，直至衰減26dB以上。然后將參照波幅度實測值與表13-12中的理論值相比較，取最大正偏差與最大負偏差.在工作頻率范圍內(nèi)，改用不同頻率的探頭，重復(fù)、測試。,2021/4/6,80,3 動態(tài)范圍的測量,連接探頭并在試塊上探測任一反射波（一般聲程大于50mm）作為參照波。調(diào)節(jié)增益或衰減器降低參照波，并讀取參照波幅度自垂直滿幅度的100%下降至剛能辨認之最小值（一般約為35%）時的調(diào)節(jié)量，此調(diào)節(jié)量則定為該探傷儀在給定頻率下的動態(tài)范圍。,2021/4/6,81,4 水平線性誤差測量,連接探頭，并

40、根據(jù)不同的探測深度的要求將探頭置于適當厚度的試塊上，如TZS-85H、CSK-IA 、CS-1-2、TS-2試塊等，如圖13-62所示。再調(diào)節(jié)探傷儀使之顯示多次無干擾底波。,2021/4/6,82,在不具有“掃描延遲”功能的探傷儀中，分別將各次底波調(diào)到50%，并使第一次底波B1的前沿對準水平刻度“2”，第五次底波B5的前沿對準水平刻度“10”，然后分別讀取第二、三、四次底波幅度在50%情況下其前沿與水平刻度“4”、“6”、“8”的偏差Ln，如圖13-63所示，然后取其最大偏差Lmax按式（13-14）計算水平線性誤差。,2021/4/6,83,5 探頭頻率及其誤差測量,連接被測探頭并置于TZS

41、-85H或CSK- 1試塊上，可使用探頭壓塊。直探頭用試塊25mm厚的底波作為參照波，斜探頭用R100圓弧面反射波作為參照波。用示波器在探傷儀的接收輸入端觀察參照波的擴展波形，如圖13-64，在此波形中，以峰值點P為基準，讀出在其前一周期、后兩個周期共計三個周期的時間T3，,2021/4/6,84,6 斜探頭折射角及其誤差測量,在TZS-85H試塊上探測R100圓弧面，前后移動探頭并保持探頭與試塊側(cè)面平行，直至R100圓弧面反射波達到最高，則此時R100弧面圓心所對應(yīng)的探頭上的點即為探頭的入射點。,入射點測量,2021/4/6,85,探頭入射點測量后，調(diào)轉(zhuǎn)探頭探測試塊上深70mm的3mm橫通孔

42、，前后移動探頭并保持探頭與試塊側(cè)面平行，直至橫通孔反射波最高，此時探頭入射點所對應(yīng)的試塊上的刻度值即為探頭的折射角度。如圖13-65所示。,折射角測量,2021/4/6,86,7 探頭相對靈敏度測量,儀器靈敏度置最大，若此時儀器的電噪聲電平高于滿幅度的10%，則應(yīng)調(diào)節(jié)儀器靈敏度，使電噪聲電平降至滿幅度的10%，記下此時增益或衰減器的讀數(shù)S0。連接好被測探頭，并置于TZS-85H試塊上，探測R100圓弧面，探頭耦合良好并保持聲束方向與試塊側(cè)面平行，前后移動探頭使R100圓弧面回波幅度最高并調(diào)至滿幅度的50%，讀取此時儀器的增益或衰減器讀數(shù)S,橫波斜探頭,2021/4/6,87,小角度縱波探頭,測

43、量方法與條的測量方法相同，其基準回波為 TZS-85H試塊上3橫通孔，如圖13所示。,2021/4/6,88,8 分辨力（縱向）測量,（1）斜探頭 如圖13-67所示，探頭置于TZS-85H試塊上，耦合良好，探測試塊上9、3兩同心孔的反射波，移動探頭使兩波等高。 調(diào)節(jié)儀器靈敏度和探頭位置，使兩波波幅同時達到滿幅度的100%，然后測量波谷高度h. 若h0或兩波能完全分開，則取R30dB。,2021/4/6,89,（2）直探頭,測量儀器要求同斜探頭的情況，測距水平刻度線全長一般可調(diào)整在100mm鋼中縱波聲程以內(nèi)。儀器抑制和補償置零或關(guān)，連接探頭并置于CSKIA試塊上，探測85mm和91mm深反射面的反射波（如圖13-68所示）