波及直径为1mm的内孔反射波进行测距校定。(具体数值1mm不用于限定本发明)
同时连杆销本体I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裂纹的连杆销，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。
[0029]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，对其加工人工裂纹，加工方法为:在连杆销本体I的R部位，沿着与连杆销本体I轴向相垂直的方向加工，然后再沿着与轴向倾斜相交的方向加工。优选的，沿与连杆销本体I轴向相垂直的方向加工深度为0.1 mm -30_，与轴向倾斜相交的方向加工深度为0.1 _ _5mm。
[0030]首先，采用测距已校定的斜入射超声波探头置于检测试块Imm人工裂纹处(检测其他人工裂纹缺陷的方法与此类同)，调整超声波装置将其达到基准波高(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0.1mm?35mm及其他范围的人工裂纹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。
[0031]用对比试块对连杆销进行探伤扫查，在进行超声波探伤检测时，以连杆销本体I圆锥面为探伤扫查面；检测时，超声波探头沿圆周方向移动轨迹为360°，并同时沿着轴向规定轨迹范围内移动，在该探伤检测过程中，保持超声波探头与扫查面良好的耦合状态。
[0032]当连杆销本体I在直径为74_的圆柱面完全裸露时，既能以连杆销本体I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(应当理解，根据实际情况也可能为其他直径，当为其他直径时，技术构思不脱离本发明)；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?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。
[0033]第三步，分析超声波装置中的检测结果。
[0034]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。
[0035]按照探伤检测灵敏度，在测距标定的范围内:
O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，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，沿轴向规定轨迹范围内进行复探，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。
[0036]当连杆销本体I在直径为74_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。
[0037]为了更好的理解本发明，下面对探头进行说明。
[0038]如图2、3所示，本发明机车轮对连杆销裂纹超声波探头包括两个有机玻璃延迟块
6、隔声层8和两个带探伤晶片9的双晶探头10。隔声层8竖向布置于两个有机玻璃延迟块6的中间，带发射端的探伤晶片和带接收端的探伤晶片分别设于隔声层两侧的双晶探头上，在有机玻璃延迟块6的两侧各附有两块铁磁体7，所述有机玻璃延迟块6、隔声层8和铁磁体7封装于探头壳体5内；在该探头壳体5的一侧设有用于探头扫查与导杆连接的连接接头11。连接接头11在连杆销在役在线检测时，起到了探头与导杆的连接作用，保证探头在连杆销狭小空间有序的移动扫查轨迹。
[0039]在探头的两个有机玻璃延迟块的中间布置的隔声层，是为了防止发射声波直接串入接收晶片，并阻止探头发射晶片和接收晶片的相互干扰，为此探头隔声层的厚度为0.8mm范围最佳。
[0040]在连杆销探头中由于双晶探头的发射和接收是分开的，并且使用了延伸块，所以大大减小了探测盲区，同时更利于连杆销近距离的裂纹缺陷检测。根据连杆销结构及裂纹特征，有机玻璃延迟块的厚度为4mm。
[0041]所述探伤晶片7倾斜设置，其倾斜角度为2° -16° ;所述探伤晶片与连杆销轴线方向倾斜1° -8°。从而达到了有效检测连杆销裂纹缺陷的目的。
[0042]双晶探头的探头焦距为3mm-20mm ;可达到对波束交叉覆盖区及探伤区域裂纹缺陷的高灵敏度检测的目的。
[0043]另外，在连杆销在役在线超声波探伤检测操作时，由于探伤操作的空间狭小，超声波探头在连杆销圆柱面的圆周方向及轴向不能有序进行扫查，为保证探头能吸附在连杆销工件的扫查面上，从而达到良好的耦合状态和扫查移动轨迹，以不同规格型号连杆销的材质和表面粗糙度，来设定铁磁体吸附力的大小，吸附力与手工超声波探伤时施加探头上的压力相当，其吸附力为0.1kgf?0.5kgf范围，即可达到良好的耦合状态和有序的扫查移动轨迹。
[0044]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。
【主权项】
1.一种超声波探伤检测用对比试块，包括带自然裂纹的连杆销本体(1)，连杆销本体(I)的中部设有沿着中轴线而贯穿的内孔(3)，还包括设置于连杆销本体(I)上的若干人工裂纹，其特征在于:所述人工裂纹分布在连杆销本体(I)的R部位，人工裂纹从外圆周向里的形态为:先与连杆销本体(I)轴向相垂直，然后再向着与轴向倾斜相交的方向倾斜。
2.如权利要求1所述的超声波探伤检测用对比试块，其特征在于:人工裂纹从外圆周向里的形态具体为:与连杆销本体(I)轴向相垂直的裂纹深度为0.lmm-30mm，与轴向倾斜相交方向的裂纹相对垂直方向裂纹末端的深度为0.1mm -5mm。
3.如权利要求1或2所述的超声波探伤检测用对比试块，其特征在于:所述人工裂纹与轴向倾斜相交的倾斜角度为10° -80°。
4.如权利要求3所述的超声波探伤检测用对比试块，其特征在于:所述人工裂纹与轴向倾斜相交的倾斜角度为30° -60°。
5.如权利要求1或2或4所述的超声波探伤检测用对比试块，其特征在于:人工裂纹深度可为23mm或26mm或28 mm，与轴向方向倾斜相交的倾斜角度可为30°或45°或50° 。
6.一种应用如权利要求1~5任一项所述对比试块的超声波探伤检测方法，其特征在于: 第一步，选用带自然裂纹的连杆销本体(1)，加工人工裂纹，加工方法为:在连杆销本体(I) R部位，沿着与连杆销本体(I)轴向相垂直的方向加工，然后再沿着与轴向倾斜相交的方向加工； 第二步，将连杆销本体(I)的内孔作为超声波探伤检测区域和检测深度的校定基础，测距校定；连杆销本体(I)的内孔反射波作为超声波探伤检测过程中工作系统综合性能状态标定的依据； 第三步，首先，对连杆销本体(I)进行超声波探伤扫查，在进行超声波探伤检测时，以连杆销本体(I)圆锥面为探伤扫查面； 其次，进行超声波探伤检测，超声波探头沿圆周方向移动轨迹为360°，并同时沿着轴向规定轨迹范围内移动，在该探伤检测过程中，保持超声波探头与扫查面良好的耦合状态； 然后，采用测距已校定的斜入射超声波探头置于检测试块的人工裂纹处，调整超声波装置，将其调整到基准波高，以此确定超声波探伤灵敏度，检出检测试块该处的人工裂纹，此时超声波装置的扫查灵敏度时值即为连杆销超声波探伤检测灵敏度； 在上述检测过程中，如发现异常，调节扫查灵敏度至超声波探伤灵敏度进行判定； 第四步，分析超声波装置中的检测结果，按照探伤检测灵敏度，在测距标定的范围内: O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，沿轴向规定轨迹范围内进行复探，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。
7.如权利要求6所述的对比试块的超声波探伤检测方法，其特征在于:在第一步中，所述测距校定的方法为:采用连杆销超声波探头置于对比试块检测面上，分别检测出超声波入射点反射波及内孔反射波，调整超声波装置，按1:1-3:1的比例将入射点反射波及内孔反射波进行测距校定。
8.如权利要求6所述的对比试块的超声波探伤检测方法，其特征在于:在第三步中，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。
9.如权利要求6所述的对比试块的超声波探伤检测方法，其特征在于:若连杆销本体(I)圆柱面直径为74cm，在第三步中，当其直径74_的圆柱面完全裸露时，既能以连杆销本体(I)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，在超声波探伤检测过程中，超声波探头沿圆周方向移动轨迹为360°，移动速度为150mm/s;沿轴向移动轨迹为O mm?43 _，移动速度为150mm/s ;在第四步的复探过程中，超声波探头沿圆周方向移动轨迹为360°，移动速度为150mm/s ;沿轴向移动轨迹为O mm?43 mm，移动速度为150mm/so
10.如权利要求6至9任一项所述的对比试块的超声波探伤检测方法，其特征在于:在第一步中，与连杆销本体(I)轴向相垂直的方向加工深度为0.lmm-30mm，与轴向倾斜相交的方向加工深度为0.
【专利摘要】本发明提供了一种超声波探伤检测用对比试块及其使用方法。所述对比试块包括带自然裂纹的连杆销本体，连杆销本体的中部设有沿着中轴线而贯穿的内孔，还包括设置于连杆销本体上的若干人工裂纹，所述人工裂纹分布在连杆销本体的R部位，人工裂纹从外圆周向里的形态为:先与连杆销本体轴向相垂直，然后再向着与轴向倾斜相交的方向倾斜。采用本发明对比试块进行超声波探伤检测，能快捷、准确、有效探伤检测连杆销的表面及内部裂纹缺陷，达到了对连杆销质量检测目的，确保了机车运用的可靠性和安全性。
【IPC分类】G01N29-04, G01N29-30
【公开号】CN104880514
【申请号】CN201510344404
【发明人】王蔚明, 王瑶
【申请人】南车成都机车车辆有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月19日