车轴超声横波.docx
- 文档编号:4562971
- 上传时间:2022-12-06
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:304.18KB
车轴超声横波.docx
《车轴超声横波.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《车轴超声横波.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
车轴超声横波
机车车轴超声波探伤工艺(横波)
1适用范围与主题内容
1.1适用范围
本工艺适用内燃、电力机车轮对解体状态下车轴镶入部超声波探伤。
1.2主题内容
机车车轴在长期的运用过程中,受交变载荷(扭矩、拉力、剪切等)的作用,车轴应力集中部位会产生疲劳裂损.常见的疲劳裂损一般在车轴压装部、过渡圆弧部等处。
(图1中阴影部分)对车轴进行横波探伤,是及时发现车轴上述部位内部缺陷和车轴疲劳裂纹的有效方法。
图1车轴横波探伤区域示意图
1.3工艺流程(见图2)
图
2工艺流程图
2质量标准
2.1中修机车不允许存在深度大于或等于1mm人工缺陷当量值的裂纹。
2.2小修机车不允许存在深度大于或等于2mm人工缺陷当量值的裂纹。
2.3小修机车小于2mm人工缺陷当量的车轴裂纹,允许监测使用,周期为每次小修至少一次。
3人员、设备、器材、环境
3.1人员:
具有铁道无损检测超声Ⅱ级及以上资格。
3.2仪器:
符合《兰州铁路局机车零部件无损探伤细则》中技术标准规定的数字式或模拟式超声波探伤仪。
3.3探头(换能器)
3.3.1符合《兰州铁路局机车零部件无损探伤细则》中技术标准规定的探头。
3.3.2横波探伤的部位是车轴镶入部,可根据机车轴型及探测面选择横波探头。
3.4试块:
3.4.1车轴实物对比试块。
(各型车轴工艺尺寸、实物对比试块尺寸、横波探伤主声束示意图参考附录)。
3.4.2综合对比试块。
3.4.3标准试块:
CSK—1A、TZS-R试块
3.5耦合剂:
机油。
(或满足需要的其他耦合剂)
3.6工具:
函数计算器、2m钢卷尺、300mm钢板尺、外卡、螺丝刀、机油桶、刷子、棉丝。
3.7环境:
工作场地应避免外界磁场的干扰和机械震动及冲击的影响,避免过多的粉尘、有害气体及强光照射,场地不得有滴漏水现象。
4灵敏度校准
4.1探头选择
在选择探头时,应考虑整个镶入部的声束覆盖及声程衰减,尽可能选择较短的检测声程,以获得较高的探伤灵敏度和定位精度。
镶入部外侧检测时(以轴颈为探测面),选择标称值为K1.5探头,镶入部内侧检测时(以抱轴颈为探测面),选择标称值为K1探头,即可保证镶入部全部扫查。
亦可选择K1.2、K1.3探头,内外侧兼顾。
(参见附录)
4.2灵敏度标准:
2mm人工缺陷当量
4.3校准方法
4.3.1车轴实物对比试块
4.3.1.1数字探伤仪
4.3.1.1.1开机,仪器自检,选择探伤方式为横波探伤(斜探头)。
(参考附录)
4.3.1.1.2根据轴型及探测部位选择相应探头,在CSK—1A试块上校准声速、零点及K值。
4.3.1.1.3设置探测范围500mm。
4.3.1.1.4将选定探头置于车轴实物试块探测面上(见图3A点),移动探头,使探头中心线始终保
持与车轴中心线平行,找出试块镶入部内侧人工缺陷(2mm)最高反射回波,固定探头。
4.3.1.1.5调节仪器的增益量,使该反射回波为垂直刻度的80%。
4.3.1.1.6设置报警闸门,并使人工缺陷(2mm)回波处于闸门内,闸门高度设置为80%。
4.3.1.1.7设置文件名并存盘。
4.3.1.1.8确认存盘成功。
图3横波探伤探测面选择及探头移动方向
4.3.1.2模拟探伤仪
4.3.1.2.1开机,设置仪器各旋钮位置:
[抑制]置“关“;[扫描粗调]置“250”挡。
[发射强度]置中档(不可调);
4.3.1.2.2根据轴型及探测部位选择相应探头(参考附录),校准K值。
4.3.1.2.3将选定探头置于车轴实物试块探测面上(见图3A点),移动探头,使探头中心线始终保持与车轴中心线平行,找出试块镶入部内侧人工缺陷(2mm)最高反射回波,固定探头;
4.3.1.2.4调节[衰减]、[增益],使反射波高为垂直刻度的80%;
4.3.1.2.5调节[扫描细调]、[水平],使回波位置以1∶5的比例出现显示屏上(满屏为500mm)。
4.3.1.2.6锁定校准的灵敏度。
4.3.2TZS—R标准试块
4.3.2.1数字探伤仪
4.3.2.1.1开机,仪器自检后,选择横波(斜探头)探伤方式。
4.3.2.1.2根据探测部位选择斜探头,校准声速、零点及K值。
4.3.2.1.3将最大探测距离设置为500mm。
4.3.2.1.4将选定探头置于TZS—R标准试块的R面上(见图4),移动探头,找出试块175mm处人工缺陷(1mm)最高反射回波,固定探头。
4.3.2.1.5调节仪器的增益量,使该反射回波为垂直刻度的80%。
4.3.2.1.6设置报警闸门,闸门宽度80mm,闸门起点175mm,闸门高度设置为80%。
4.3.2.1.7设置文件名并存盘。
4.3.2.1.
8确认存盘成功。
图4TZS—R试块校准
4.3.2.2模拟探伤仪
4.3.2.2.1开机,设置仪器各旋钮位置:
[抑制]置“关“;[扫描粗调]置“250”挡。
[发射强度]置中档(不可调)。
4.3.2.2.2根据探测部位选择斜探头,校准K值。
4.3.2.2.3将选定探头置于TZS—R标准试块的R面上(见图4),移动探头,找出试块R面上175mm处人工缺陷(1mm)最高反射回波,固定探头。
4.3.2.2.4调节[扫描细调]、[水平],使回波位置在以1∶5比例出现显示屏上(满屏为500mm)。
4.3.2.2.5调节[衰减]、[增益],使反射波高为垂直刻度的80%。
4.3.2.2.6锁定校准的灵敏度。
4.3.3综合对比试块校准
4.3.3.1数字探伤仪
4.3.3.1.1开机,仪器自检后,选择横波(斜探头)探伤方式。
4.3.3.1.2根据探测部位选择斜探头,校准声速、零点及K值。
4.3.3.1.3将最大探测距离设置为500mm。
4.3.3.1.4将选定探头置于综合对比试块轴颈面上(见图5),移动探头,找出试块端面相应的人工缺陷(2mm)最高反射回波,固定探头。
图5为2.5PK1探头探测端面63mm处人工缺陷(水平距离223mm)。
4.3.3.1.5调节仪器的增益量,使该反射回波为垂直刻度的80%。
4.3.3.1.6设置报警闸门,并使人工缺陷(2mm)回波处于闸门内,闸门高度设置为80%。
4.3.3.1.7设置文件名并存盘。
4.3.3.1.8确认存盘成功。
图5综合对比试块校准
4.3.3.2模拟探伤仪
4.3.3.2.1开机,设置仪器各旋钮位置:
[抑制]置“关“;[扫描粗调]置“250”挡。
[发射强度]置中档(不可调)。
4.3.3.2.2根据探测部位选择斜探头,校准K值。
4.3.3.2.3将选定探头置于综合对比试块轴颈面上(见图5),移动探头,找出试块端面63mm处人工缺陷(2mm)最高反射回波,固定探头。
4.3.3.2.4调节[扫描细调]、[水平],使回波位置在以1∶5比例出现显示屏上(满屏为500mm)。
4.3.3.2.5调节[衰减]、[增益],使反射波高为垂直刻度的80%。
4.3.3.2.6锁定校准的灵敏度。
5工件预处理
5.1检查车轴的相关尺寸及探测面。
探测面上应无腐蚀、无影响声耦合的涂层。
5.2被探工件的探测面粗糙度应符合要求,粗糙度Ra≤6.3μm。
5.3耦合剂应涂抹均匀,保证耦合良好。
6探伤检测
6.1数字探伤仪
6.1.1根据选定的探头,调出相应的灵敏度工艺文件(灵敏度校准见4.3.1.1、4.3.2.1、4.3.3.1条)。
6.1.2在试块上复核探伤灵敏度,确认正确后方可进行探伤作业。
6.1.3探头在探测面轴向前后移动扫查,扫查时探头中心线应平行于车轴中心线。
探头移动速度不大于50mm/s。
6.1.4声波入射至压装部内侧时,若耦合良好且无缺陷,应无反射回波,压痕线附近有腐蚀点时,有草丛状回波。
斜探头探伤时正常波形见图6。
无腐蚀时(K1探头)有腐蚀点时(K1探头)
图6斜探头探伤正常波形(内侧)
6.1.5若耦合良好且无缺陷,声波入射注油槽时,有比较低的草丛状回波,回波位置在缺陷波位置之后(波形见图7)。
SS3车轴(K1.5探头)DF4车轴非齿端(K1.5探头)
图7斜探头探伤内侧油槽反射(正常波形)
6.1.6横波探伤缺陷波形较好辨认,尤其是裂纹波,反射强烈,单独。
图9为车轴内侧裂纹波形。
DF4车轴(K1探头)SS3车轴(K1.5探头)
图9裂纹波形
6.1.7发现异常波形,应进行波形数据储存和记录。
6.1.8若镶入部位置无回波时,应排除仪器、探头、探线临时故障及耦合不良因素。
6.2波形分析:
6.2.1裂纹波:
波峰尖锐陡峭,根部较窄。
探头前后移动时,反射波幅度呈现由高到低再由低到高连续有规律的单调递增和递减。
6.2.2油层反射波:
波幅不高,根部较宽,且两旁出现较多小杂波。
多出现在新轴或压装不久的轴上。
6.2.3压痕反射波:
波峰较低,成草丛状。
6.2.4轮心反射波:
波形尖锐、猛烈,波幅较高。
探头周向移动时,反射波幅度变化较小,没有位置变化。
6.3模拟探伤仪
6.3.1按4.3.1.2、4.3.2.2、4.3.3.2条校准探伤灵敏度,确认正确后,即可进行检测;
6.3.2按6.1.3~6.1.8条方法及要求对车轴进行监测;
6.3.3波形分析见6.2条。
6.4确认压装部疲劳裂纹长度用6dB测长法。
6.5车轴探伤缺陷定位
车轴探伤缺陷定位以轴端面作为基准。
即缺陷至轴端水平距离。
缺陷距离X=A+B+L-C(mm)。
(仪器校准时,前沿距离已输入者,缺陷距离用X=A+B–C来计算)(见图10)
其中:
A——轴端至压装部内侧距离
(电力机车660mm;内燃齿端720mm;
非齿端540mm);
B—探头前端至压装部内侧距离;
L——探头前沿距离;图10横波水平定位
C——仪器水平距离读数。
6.6缺陷定量以人工缺陷深度当量(灵敏度)±dB来评价车轴缺陷。
7探后处理
7.1对于有缺陷车轴,应准确记录缺陷位置、大小、长度,并做标记。
确认、报废车轴还应对废品采取隔离措施。
7.2探伤完毕后,清理工作场地。
7.3检查仪器设备情况,进行日常保养。
7.4仪器不准在无人值守的情况下充电。
8.探伤记录与探伤报告
8.1探伤完毕后,应根据探伤过程及波形分析结果完整详细地填写探伤记录,缺陷部件应附有缺陷波形图及缺陷示意图。
8.2按《兰州铁路局机车零部件无损探伤细则》要求填写探伤记录,并签发探伤报告。
附录:
各型机车车轴尺寸、车轴试块人工缺陷尺寸
及横波探伤主声束示意图
1.SS1、SS3型:
图1-1SS1、SS3型车轴形状、尺寸
图1-2SS1、SS3型车轴镶入部主声束示意图
细线为K1.5、粗线为K1探头
图1-3SS1、SS3型车轴实物试块
人工锯口位置:
距轴端面390mm、600mm,深:
2mm
距轴端面600mm,深:
5mm
2.SS3B型车轴:
图2-1SS3B型车轴形状、尺寸
图2-2SS3B型车轴镶入部主声束示意图K1.5探头
图2-3SS3B型车轴实物试块
人工锯口位置:
距轴端面380mm、510mm、640mm,深:
2mm
距轴端面510mm,深:
5mm
3.DF4型机车车轴:
图3-1DF4车轴形状、尺寸(轴端直径160)
图3-2DF4车轴镶入部主声束示意图粗线为K1.5、细线为K1探头
图3-3DF4车轴实物试块人工锯口位置:
距轴端面390、520、640,深:
2mm;距轴端面640,深:
5mm
注:
1、SS1、SS3车轴与SS4型车轴实物试块可相互替代;
4.DF7G型机车(见图9)
图4-1DF7G型机车车轴形状、尺寸
图4-2DF7G型机车车轴镶入部主声束覆盖图
左端为K1.5、右端为K2探头
图4-3DF7G型机车车轴实物试块
人工锯口位置:
距轴端面450、485、620,深:
2mm
距轴端面450,深:
5mm
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 车轴 超声