一种机车轮对连杆销裂纹的超声波探伤检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种机车轮对连杆销裂纹的超声波探伤检测方法，包括带内孔的连杆销，其检测方法为：用连杆销专用超声波探头对连杆销进行探伤扫查，超声波探头入射角为1°-4°、焦距为8mm-12mm、晶片几何尺寸为16mm2～100mm2、频率为2MHZ～5MHZ；在进行超声波探伤检测时，以连杆销外露部分的圆锥面作为探伤扫查面，检测出被其它零件遮盖或遮挡部位；在探伤检测操作时，超声波探头沿圆周方向移动轨迹为360°，移动速度为150mm/S；沿轴向移动轨迹在0mm～40mm范围内，移动速度为150mm/S。本发明实现机车轮对连杆销在装配状态的裂纹缺陷检测，不仅能用于连杆销装配状态、不解体状态及在役在线的超声波探伤检测，同时也用于单件独立的连杆销裂纹缺陷的超声波探伤检测。
【专利说明】一种机车轮对连杆销裂纹的超声波探伤检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机车轮对连杆销裂纹的超声波探伤检测方法，属于无损探伤检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]机车轮对连杆销在热处理、机械加工及组装制造过程中，由于工艺手段不当等原因，导致连杆销圆弧面产生裂纹；在某型机车运营的过程中，偶发轮对连杆销断裂事故，给机车运营带来安全隐患。目前对于连杆销的检测，其要求是:对连杆销表面进行磁粉探伤检测，不允许有任何裂纹。
[0003]在连杆销单件、独立的成品状态下，对检测部位进行磁粉探伤检测，检测连杆销表面的裂纹缺陷，可以杜绝连杆销断裂事故的发生。但对于连杆销在组装状态，即连杆销一是非单件、独立，二是检测部位未外露、非肉眼可见；因此，采用磁粉探伤检测是无效的，为此解决连杆销裂纹的检测任务迫在眉睫。除此之外，磁粉探伤检测还无法实现对连杆销的实时跟踪和监控。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于:提供一种机车轮对连杆销裂纹的超声波探伤检测方法，达到对裂纹缺陷无损探伤检测的目的，解决现有磁粉探伤检测法无法对装配状态连杆销进行探伤检测的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。
[0006]本发明目的通过下述技术方案来实现:一种机车轮对连杆销裂纹的超声波探伤检测方法，包括带内孔的连杆销，其检测方法为:
第一步，将连杆销的内孔作为超声波探伤检测区域和检测深度的校定基础，即测距校定，同时在实际超声波探伤检测过程中也作为工作系统综合性能状态的标定基础；
第二步，启动超声波装置，用超声波探头对连杆销进行探伤扫查，超声波探头入射角为1° -4°、焦距为8 mm _12mm、晶片几何尺寸为16 mm2?100 mm2、频率为2MHZ?5MHZ ;在进行超声波探伤检测时，以连杆销圆锥面为探伤扫查面；当连杆销在直径为74mm的圆柱面完全裸露时，既能以连杆销圆锥面为探伤扫查面，也能以直径为74_的圆柱面为探伤扫查面；在探伤检测操作时，超声波探头沿圆周方向移动轨迹为360°，移动速度为150mm/S ;沿轴向移动轨迹在0 mm?40 mm范围内，移动速度为150mm/S ;
第三步，分析超声波装置中的检测结果。
[0007]作为一种优选方式，第二步之前，采用有自然裂纹缺陷及人工线性缺的连杆销，作为超声波探伤检测灵敏度和超声波探伤扫查灵敏度检测试块；首先对该检测试块进行超声波探伤检测，得出一次检测结果。
[0008]作为进一步优选方式，第二步中，保持超声波探头与扫查面保持良好的耦合状态。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果:通过采用本发明所述的超声波探伤检测方法对机车轮对连杆销进行裂纹检测，使用方法简便，能够实现如下有益效果:
1.实现机车轮对连杆销在单件、独立成品状态、组装状态、不解体状态的裂纹缺陷检
测；
2.实现机车轮对连杆销的在役在线检测、实时跟踪和监控；
3.实现机车轮对连杆销表面及内部裂纹缺陷检测，为连杆销的改进、产品质量的提高提供可靠依据；
4.通过对连杆销的实时跟踪可降低机车检修成本，缩短机车检修周期；
5.确保机车轮对的质量，提高机车运用的可靠性和安全性。
[0010]
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明被探伤检测的机车轮对连杆销的结构示意图。
[0012]其中:一号部件-1，连杆销-2，二号部件-3，超声波探伤扫查面-A，被检测裂纹处-B。
【具体实施方式】
[0013]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0014]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。
[0015]一种机车轮对连杆销裂纹的超声波探伤检测方法，包括带内孔的连杆销，其检测方法为:
第一步，将连杆销的内孔作为超声波探伤检测区域和检测深度的校定基础，即测距校定，同时在实际超声波探伤检测过程中也作为工作系统综合性能状态的标定基础；
第二步，采用有自然裂纹缺陷及人工线性缺的连杆销，作为超声波探伤检测灵敏度和超声波探伤扫查灵敏度检测试块；首先对该检测试块进行超声波探伤检测，得出一次检测结果；然后启动超声波装置，用超声波探头对连杆销进行探伤扫查，超声波探头入射角为1° -4°、焦距为8 mm _12mm、晶片几何尺寸为16 mm2?100 mm2、频率为2MHZ?5MHZ ;在进行超声波探伤检测时，以连杆销圆锥面为探伤扫查面；当连杆销在直径为74mm的圆柱面完全裸露时，既能以连杆销圆锥面为探伤扫查面，也能以直径为74_的圆柱面为探伤扫查面；在探伤检测操作时，超声波探头沿圆周方向移动轨迹为360°，移动速度为150mm/S ;沿轴向移动轨迹在O mm?40 mm范围内，移动速度为150mm/S ;
在第二步中，保持超声波探头与扫查面保持良好的耦合状态。
[0016]第三步，分析超声波装置中的检测结果。
[0017]实施例1:
如图1所示，机车轮对连杆销2带有直径为IOmm的内孔，其端面为锥形，其一端伸入一号部件I中，另一端伸入二号部件3内，当该连杆销2需要做探伤检测时，以连杆销A面作为超声波探伤扫查面，如图1，若在连杆销的锥面、柱面表面有裂纹时，则很容易被检测；若被检测裂纹位于二号部件3内的连杆销2上时，如图1中的B处，则通过本发明所述的超声波探伤检测方法来进行探伤检测。
[0018]超声波装置的工作过程为:
电信号一探头一超声波一零件一超声波发射；
零件内超声波探头电信号超声波接收。
[0019]本发明超声波装置的超声波探头为连杆销专用超声探头:是一种可逆的声电转换元件，在探伤中起发射和接收超声波的作用。可探测探头下方不同角度及不同深度的缺陷，检测灵敏度较高。
[0020]实施例2:
对装配状态的连杆销进行探伤检测，其检测方法如下:
第一步，将连杆销的内孔作为超声波探伤检测区域和检测深度的校定基础，即测距校定。首先，采用连杆销专用超声波探头置于检测试块检测面上，分别检测出超声波入射点反射波及直径为IOmm的内孔反射波，调整超声波装置，按一定比列将入射点反射波及直径为IOmm的内孔反射波进行测距校定。
[0021]同时连杆销的内孔反射波也作为超声波探伤检测过程中工作系统综合性能状态的标定依据；
第二步，采用有自然裂纹及人工线性缺陷的连杆销，作为超声波探伤检测灵敏度和超声波探伤扫查灵敏度检测试块；首先对该检测试块进行超声波探伤检测，得出一次检测结果。
[0022]通过对连杆销裂纹的超声波、磁粉探伤检测及裂纹解剖、对比分析，选择了一件有自然裂纹缺陷的连杆销，并在其无裂纹的不同圆周方位，制作了深度为0.5mm?4mm，倾斜角度为30°?60°的人工线性缺陷；
首先，采用测距已校定的斜入射超声纵波探头置于检测试块0.5mm人工线性缺陷处，调整超声波装置，使其反射波高最大，再将其调整到基准波高(如显示屏幅度的80%)，以此确定的超声波探伤灵敏度，均可检出检测试块0.5mm?4mm人工线性缺陷和自然裂纹缺陷，此时超声波装置灵敏度时值即为连杆销超声波探伤检测灵敏度。在实际的超声波探伤检测作业中，在超声波探伤检测灵敏度基础上再提高6dB?8dB，作为超声波探伤扫查灵敏度。如发现异常时应调节扫查灵敏度至探伤检测灵敏度进行判定。
[0023]用对被检测连杆销进行探伤扫查，在进行超声波探伤检测时，以连杆销圆锥面为探伤扫查面；当连杆销在直径为74mm的圆柱面完全裸露时，既能以连杆销圆锥面为探伤扫查面，也能以直径为74mm的圆柱面为探伤扫查面；在探伤检测操作时，超声波探头沿圆周方向移动轨迹为360°，移动速度为150mm/S ;沿轴向移动轨迹在0 mm?43 mm范围内，移动速度为150mm/S ;在该探伤检测过程中:保持超声波探头与扫查面保持良好的耦合状态。
[0024]第三步，分析超声波装置中的检测结果。
[0025]按照探伤检测灵敏度对连杆销超声波探伤检测作业中，如在测距标定的范围发现异常时，应调节扫查灵敏度至探伤检测灵敏度进行判定。
[0026]按照探伤检测灵敏度，在测距标定的范围内: 1)当反射波大于基准波高时，连杆销予以报废；
2)当反射波小于基准波高时，连杆销专用超声探头应在沿圆周360°方向，沿轴向Omm?40mm范围内进行复探,如复核探伤均出现该波,应通知相关人员处理并详细记录,对其进行跟踪监控。
[0027]通过对机车轮对连杆销超声波探伤实际检测和拆解验证，该方法能有效检测连杆销的裂纹。该方法不仅适用于装配状态的连杆销检测，也适用于不解体状态和在役在线状态的超声波探伤检测，同时也可用于单件独立的连杆销的超声波探伤检测。
[0028]当连杆销检测面为柱面、锥面或柱面+锥面时，当连杆销有无内孔时均可采用此方法进行，并且可检测连杆销的表面及内部缺陷。
[0029]该方法可推广应用于其他部件、产品可的超声波探伤检测。
[0030]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种机车轮对连杆销裂纹的超声波探伤检测方法，包括带内孔的连杆销，其特征在于:其检测方法为: 第一步，将连杆销的内孔作为超声波探伤检测区域和检测深度的校定基础以及超声波探伤检测过程中综合性能状态的标定基础； 第二步，启动超声波装置，用超声波探头对连杆销进行探伤扫查，超声波探头入射角为1° -4°、焦距为8 mm _12mm、晶片几何尺寸为16 mm2?100 mm2、频率为2MHZ?5MHZ ;在进行超声波探伤检测时，以连杆销圆锥面为探伤扫查面；当连杆销在直径为74mm的圆柱面完全裸露时，既能以连杆销圆锥面为探伤扫查面，也能以直径为74_的圆柱面为探伤扫查面；在探伤检测操作时，超声波探头沿圆周方向移动轨迹为360°，移动速度为150mm/S ;沿轴向移动轨迹在O mm?40 mm范围内，移动速度为150mm/S ; 第三步，分析超声波装置中的检测结果。
2.如权利要求1所述的一种机车轮对连杆销裂纹的超声波探伤检测方法，其特征在于:第二步之前，采用有自然裂纹缺陷及人工线性缺的连杆销，作为超声波探伤检测灵敏度和超声波探伤扫查灵敏度检测试块；首先对该检测试块进行超声波探伤检测，得出一次检测结果。
3.如权利要求1或者2中任一所述的一种机车轮对连杆销裂纹的超声波探伤检测方法，其特征在于:第二步中，保持超声波探头与扫查面保持良好的耦合状态。
【文档编号】G01N29/04GK103675098SQ201310648062
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】王蔚明, 周建, 孔琦 申请人:南车成都机车车辆有限公司