铁路货车轮轴无损检测技术.ppt

近几年，超声相控阵技术发展尤为迅速,在第15 届世界无损检测会议中,关于超声相控阵技术的文献有17 篇之多。在相控阵系统设计、系统仿真、生产与测试和应用等方面已取得一系列进展,如采用新的复合材料压电换能器改善电声性能;奥氏体焊缝、混凝土和复合材料等的超声相控阵检测;R/ D TECH ,SIEMENS 及IMA2SONIC 等公司已生产超声相控阵检测系统及相控阵换能器。而动态聚焦相控阵系统,二维阵列、自适应聚焦相控阵系统,表面波及板波相控阵换能器和基于相控阵的数字成像系统等的研制、开发、应用及完善已成为研究重点。 因此,与传统超声检测技术相比,相控阵技术的优势是①用单轴扇形扫查替代栅格形扫查可提高检测速度。②不移动探头或尽量少移动探头可扫查厚大工件和形状复杂工件的各个区域,成为解决可达性差和空间限制问题的有效手段。③ 通常不需要复杂的扫查装置,不需更换探头就可实现整个体积或所关心区域的多角度多方向扫查。④ 优化控制焦柱长度、焦点尺寸和声束方向,在分辨力、信噪比、缺陷检出率等方面具有一定的优越性。 当缺陷在工件中的埋藏深度不同时，衍射波距离参考信号（A或B）的时间间隔不同，当缺陷在深厚度方向的大小不同时，两个衍射波的时间间隔也不同，缺陷在工件厚度方向的尺寸越大，时间间隔越大，反之亦然。也就是说，衍射波与参考信号之间的传播时间差包含着缺陷的位置信息，而两个衍射信号的传播时间差则包含着缺陷的大小信息。因此通过测量衍射信号的有无就可判断检测区域中是否有缺陷，通过测量衍射波与参考信号的时间差就可以准确测量缺陷的位置和大小。 在国内TOFD技术也得到了日益重视，20世纪90年代起，我国无损检测界开始关注这种方法，进行原理的消化和吸收，并逐步应用于工程检测，最早为西气东输工程。多年来在国内各工业系统得到了比较广泛的关注和应用，在特种设备行业已得到了普遍应用。 TOFD是一种基于非波幅的超声检测技术，缺陷定量可靠性高，较适合于焊缝探伤，因此可用来作为钢轨焊缝和高速货车构架焊缝的主要检测工艺方法，同时采用其他探伤方法作为补充，以此来达到有效、准确的探伤目的。 平板、圆柱壳、棒及层状的弹性体都是典型的波导。它们共同特性是由两个或更多的平行界面存在而引入一个或多个特征尺寸到问题中来(如壁厚、直径、厚度等)。在波导中传播的超声波称为超声导波。 国内外探头组检测系统，在薄壁、低频检测条件下，可有效检测出壁厚截面积１０％的缺陷；在薄壁、高频检测条件下可以检出壁厚截面积１％的缺陷。 综上这些相关标准，都是针对在暗室中，即环境白光照度在10 lx或20 lx以下进行荧光磁粉检测，规定了相应的紫外线辐照度应达到的最低指标：800μw/cm2或1000μw/cm2。到目前为止，国内外仍遵循着上述标准的规定，设置暗室，控制环境白光照度小于规定值，选用符合要求的紫外线灯，开展荧光磁粉检测工作。 2005年，铁科院金化所开展了相应的研究。 为了充分研究紫外线辐照度和环境白光照度的关系，此项研究针对4种不同的试验对象，包括A1-15/50试片、A1-15/100试片、A1-30/100试片和自然裂纹试块，以及5种不同的荧光磁悬液浓度、3种不同的观察视角，紫外线辐照度从800μw/cm2～50000μw/cm2取了10个试验点，一共开展了60项试验，对应的试验数据和u－v曲线图很多，这里就不一一罗列，下面列出一组典型情况下的试验数据绘制的u－v曲线图。 由于试验用光源在试片上的强烈反光作用，当试片清晰显示时，观察者与试片平面法线之间存在一个最佳夹角范围，约为45°～60°。 所有的测试结果显示：当紫外线辐照度为800～1000μw/cm2时，白光照度为400lx，缺陷磁痕即清晰可见。这与目前世界公认的紫外线辐照度800～1000μw/cm2时，白光照度应不大于20lx不相符。在此推断原有的白光强度20lx以下时要求的紫外线线辐照度应该是考虑了视角、观察距离和个体差别等各种因素后的综合效果，即为了取得良好的荧光磁粉探伤效果，白光强度指标缩小了20倍。 * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg * sdg *