浅析机车车轴内部缺陷的超声波探伤

针对铁道机车车轴内部缺陷的超声波探伤难点,提出了段修采取径向检测的方法,发现了较大的线状危害性缺陷。分析了内部缺陷产生原因及危害,介绍了车轴线状和点状内部缺陷的定量分析方法及波形分析要点。实践证明,径向检测方法有效解决了目前机车车轴超声波探伤工艺存在的局限性,确保了行车安全。     

BLC-8Z型铁路机车车辆车轴超声波自动探伤系统

根据TB／T1618—2001《机车车辆车轴超声波检验》,研制开发了新一代BLC-8Z型铁路机车车辆车轴超声波自动探伤系统。该系统采用螺旋轨迹扫查方式,由8～10通道分设2个探头组,同时扫查车轴径面。采用PLC（探伤过程控制）、高速数据采集卡（超声信号采集）和工控机（缺陷诊断和人机交互）有机结合的方式实现了探伤过程自动化。系统具有轴型参数输入、探伤流程自动生成、回波实时记录和动态显示、缺陷波阈值判据和DAC判据诊断、报表打印输出等功能。     

日本新干线中空车轴的超声波自动探伤

新干线车辆使用内径为６０ｍｍ的中空车轴，每行走３００００ｋｍ需要定期检查，为此开发了一种可移动式全自动超声波探伤装置，使用该装置能从轴端一侧在３ｍｉｎ内完成一根车轴的探伤。并且，在车轴内部有两个斜探头，以６ｍｍ的螺距、２００ｒ／ｍｉｎ转速检测出车轴压装部位３ｍｍ深和其他部位０．６ｍｍ深的人工缺陷，由计算机对检测结果进行处理和图象显示。文中概述了该探伤装置的性能。     

动车组空心车轴人工裂纹型式及其灵敏度试验

近年来,铁道高速动车组空心车轴超声波探伤人工裂纹在原有弦长型模式的基础上,增加了等深型模式。另外,各空心车轴制造厂家的超声波探伤裂纹起始灵敏度也不尽相同。对此两个问题进行了试验研究,发现弦长型和等深型两种型式的人工裂纹是等效的;在一定角度的探头检测时,裂纹深度不同,反射当量基本相同。空心车轴疲劳裂纹采用38°斜探头检测效果最佳。     

超声波检测技术在地铁车辆空心轴探伤中的运用及优化研究

通常地铁车辆空心车轴探伤主要采用超声波检测方式,本文重点介绍空心车轴可能存在的损伤形式,以及超声波检测在地铁L型车辆空心轴探伤中实际运用,通过研究部分典型探伤案例中的波形、图像,并对缺陷原因进行分析探讨和经验总结,提出探伤工艺和损伤判断等优化建议,为地铁车辆空心轴检测能力的提升提供参考。     

机车车轮轮缘探伤方法及定量标准的探讨

针对机车车轮轮缘形状的特殊性,对机车车轮轮缘部位的探伤方法进行了探索,研制了轮缘周向缺陷及纵向缺陷探伤对比试块,研制了相应的WM2R型双晶纵波探头和双晶双向扫查横波斜探头;利用数字式超声波探伤仪制作波幅-当量曲线,提出了确定轮缘缺陷当量方法,在应用实践中得到了验证。     

空心车轴的手动超声波探伤

1 空心车轴可能产生的缺陷空心车轴由厚壁无缝钢管坯料加工而成.在其制造过程中可能产生内外表面纵、横向缺陷以及夹杂物和分层等.在使用过程中可能产生横向疲劳裂纹.2 探伤前准备探伤前应根据空心车轴自身的几何形状、缺陷易产生的部位以及缺陷产生的规律和方向来选择探伤方法、探头及对比试块.2.1 空心车轴内外表面纵向缺陷的探伤空心车轴外表面经机诫加工后,应按照有关标准进行磁粉探伤.因此其外表面纵向缺陷不难探出.根据超声横波斜入对法探测其内壁纵向缺陷的条件,斜探头横波进入车轴的折射用β应满足:33°12’<βsin~(-1)(1-2δD)(1)式中δ/D——车轴壁厚与外径之比当δ/D<0.2时,可用纯横波来探测内壁纵向缺陷,当δ/D>0.2时,可用波型转换使其产生变形横波,或使用水浸探伤法.空心车轴属δ/D>0.2的情况.但考虑     

E1155型多通道超声波自动探伤系统在SAWL钢管中的应用

介绍了E1155型超声波探伤系统在SAWL钢管生产中的应用,阐述了其主要功能特性、参数设置和超声波检测有效灵敏度,该设备共有18个探头,结合激光跟踪系统,探伤结果通过记录仪输出,并在缺陷部位报警打标记,实现了超声波探伤的自动化。该系统探伤准确度高,误报率低,最高设计探伤速度可达18m/min,板端盲区最小为50mm,且检测速度快、成本低、符合钢管生产要求。     

支柱瓷绝缘子及瓷套超声波检测工艺方法研究

在研制超声波系列探头和与瓷声速相近试决的基础上完成的工艺方法，其中爬波探头可以在距缺陷50mm时检测出深度西1mm当量缺陷，小角度纵波斜探头可以发现支柱瓷绝缘子内部≤Ф1mm当量缺陷，双晶横波探头则可以发现瓷套内部和内壁≤Ф1mm当量缺陷。这意味着根据检测部位和指示长度分析，支柱瓷绝缘子及瓷套超声探伤可以做到定位、定性和定量。     

关于火车轴的超声波探伤

介绍了空芯和实芯火车轴的超声波探伤技术，特别是聚束斜探头和组合式探头架对压装部位的半自动探伤技术和高速列车空芯车轴用线阵系列探头的自动探伤技术。     

车轴横波聚焦探头的研制

利用几何声学原理,研究了在火车车轴圆周面上扫查时声波的传播规律,分析了声波的发散特性和聚焦条件,设计了5晶片聚焦探头,进行了探头性能测试和探伤试验。测试结果表明,5晶片聚焦探头聚焦效果明显,在探测深度为160mm时,其声场强度较等面积单晶片探头提高了5dB以上。     

在役石油平台用压力容器超声导波检测

超声换能器发射波在容器壁形成的超声导波可在涂层或其他覆盖物下沿容器壁传播,可以检测出容器腐蚀形成的缺陷及其内部缺陷,实现在役容器的快速检测。采用ISONIC2005超声检测系统,针对海洋石油钻井平台压力容器,利用模拟仿真和试验测试相结合方法,采用自行研制的超声导波换能器,制定相应的导波检测规范进行检测。检测结果表明,导波频率1.5 MHz,压电陶瓷晶片尺寸23 mm×28 mm,入射角为53°时,有效检测距探头1 000 mm处的6 mm×1.25 mm的平底孔信号,在实际在役石油平台容器检测中,探测距离长度不大于500 mm时,可以有效检测出带表面漆层和内部液体压力容器内外壁腐蚀类缺陷,超声导波检测结果与实际腐蚀减薄量相一致。     

管道中激励和接收扭转模态导波专用探头的研制与应用

超声导波检测技术是一种新兴的无损检测方法。扭转模态是管道中超声导波的模态之一,可以检测各类缺陷。采用厚度切变型压电陶瓷作为敏感元件的探头,其外形尺寸为20 mm×10 mm×20 mm,在4 m长的钢管中进行了扭转模态的激励与接收试验。结果表明,该探头能够有效地激励和接收扭转模态,抑制了其它模态导波的干扰。     

厚壁焊缝横向裂纹的超声波判别方法

介绍了采用超声波检测锅炉汽包环缝横向裂纹的方法,分析了缺陷成因。因为厚壁焊缝的横向裂纹危害很大,归纳了鉴别横向裂纹的方法和步骤。通过观察在不同扫查方式下的超声波幅度的变化,可以区分缺陷的性质是否为点状还是密集状,利用不同探头角度变化导致的缺陷回波幅度的变化,可以判断曲线是否为横向裂纹。该方法操作性强,可应用于超声波检测厚壁容器时的横向裂纹缺陷判断。     

ERW焊管的超声波检测

简要介绍了ERW焊管生产过程中超声波检测的工艺过程及特点,从折射角、声束宽度和检测频率三方面对ERW焊缝超声波检测工艺参数的选择进行了讨论。在ERW焊管的超声波检测中,焊管中横波折射角的下限是33.2°,其上限范围随焊管内外径比r/R的变化而变化,r/R数值越大,其范围也就越大;45°折射横波对于焊缝及热影响区表面开口缺陷具有较高的检测灵敏度,但是为了兼顾焊缝内部的径向面积型缺陷的检测,还应采用大折射角的横波声束进行扫查;在检测中要根据横波折射角和钢管直径综合考虑入射声束宽度,既要保证声束上边缘不在焊管中激发出表面波,又要避免焊管中折射纵波的出现。     

燃机过渡段螺栓原位超声波检测试验

为实现LNG电厂燃机过渡段螺栓原位超声波检测,深入分析了螺栓的几何结构及受力状况,并对模拟试样进行了系统的检测试验。发现合适的直探头具有足够的灵敏度检测螺栓六角头下端面存在的1mm及以上的横向裂纹,而螺栓其余位置的横向裂纹需使用合适的小角度纵波探头进行检测。最终通过结合使用5P8×12的12°纵波斜探头和5P6直探头成功完成对该种螺栓的原位超声波检测。     

导波技术检测管道腐蚀的适用性分析

为研究管道中不同类型腐蚀如何影响超声导波检测结果,以超声导波检测技术理论为基础,对腐蚀检测进行了理论分析,同时加工了标样管,进行导波检测实验。分析结果表明：导波检测技术能检测多种类型的局部腐蚀,缺陷形状和管线结构（弯头、焊缝）对检测效果有重大影响。缺陷面积与管道横截面之比愈大愈易检出,对应力腐蚀和疲劳腐蚀不适宜于用导波检测。     

Characterisation of defects in the railhead using ultrasonic surface waves

The ability to detect defects in rail, and in particular surface defects such as gauge corner cracking, is essential. Current ultrasonic testing of the rail uses contacting transducers in a send-receive mode which are at present limited in testing speed to around 20–30 mph, and signals from serious surface defects may be masked by nearby shallow surface defects. Using Rayleigh-like surface waves generated and detected in a pitch-catch manner we can overcome the effect of this masking, and by using electro-magnetic acoustic transducers (EMATs) working at a small standoff we may be able to lift many of the current rail testing speed limitations with a high accuracy for detecting and gauging surface defects. We present experiments on rail samples with real and machined defects, using EMATs to generate and detect a low-frequency wide-band surface wave. The depths of the defects can be characterised through analysis of both the time domain signal amplitude and frequency dependent behaviour. The design of EMAT used is discussed, with consideration of signal, frequency content, directionality of the signal and the effect of standoff above the sample.