滑動軸承的超聲波無損檢測
楊杰 2011/6/10
(接上頁).2 探傷試塊
用結合完好的同類型軸承,在合金層側大于距邊緣20mm范圍內鉆φ2mm平底孔,深度以剛好將合金去掉為宜,并用合金材料(或相近于合金聲阻抗特性的材料)將孔封填。
2.3探傷靈敏度調整
利用衰減器和【增益】旋鈕將人工缺陷試塊結合良好區(qū)域的波形高度調至滿屏刻度的80%。此時不動衰減器和【增益】,利用【抑制】旋鈕將φ2mm人工缺陷處的波形高度調至滿屏刻度的5%。即為探傷靈敏度。
2.4 調整【聚焦】旋鈕,使波形聚焦至最清晰為止。
2.5缺陷的判斷
在探傷過程中,當超探儀的波形閃爍時(對口面閃爍除外),立即停止回轉盤(回轉盤停止后探頭組運行自然停止)。倒回閃爍位置,手動回轉工件,確認波形高度。當定義域不太明確時,分別上、下探頭組少許,再手動回轉工件,確認其波形。如果波形高度低于熒屏滿幅刻度的5%時,即判定為局部結合不良或合金內缺陷,該軸瓦報廢。對于邊緣部位因受軸承幾何形狀改變所引起的波形正常降低,不判為缺陷。
3.水浸脈沖反射法超聲波探傷
這種探傷方法分為背壁反射波檢測和無背壁反射波檢測。其中背壁反射波檢測又包含根據(jù)結合面反射波與背壁反射波的相對高度檢測和根據(jù)背壁反射波高度的衰減的檢測兩種。
3.1水層厚度(探頭與被檢軸承之間的距離)
根據(jù)1-(6)選取水層厚度為65mm。
3.2探傷試塊
背壁反射波檢測時,使用符合ISO 2400或ISO 7963規(guī)定的基準塊校準檢驗儀器的掃描以使顯示屏上獲得至少兩次背壁反射波(接觸法)。無背壁反射波檢測時,基準塊是用單層軸承合金材料制成,其厚度約等于軸承合金層厚度。
3.3時基線的調整
當從襯背側探傷時,顯示屏上會出現(xiàn)入射面(鋼背表面)反射波SⅠ、復合界面反射波SⅡ和背壁反射波(底波)B三個波形。儀器按1:2調節(jié)掃描速度。利用【深度范圍】、【深度細調】和【水平】(【延遲】)旋鈕將第一次入射面反射波SⅠ調至顯示屏10mm處,如果被探測軸瓦的厚度為8mm,合金層厚度為1mm,則將底波B調至顯示屏26mm處,此時的SⅡ的位置即為結合面的位置,SⅡ和B之間的距離為2mm。由于受脈沖寬度的影響,SⅡ和B之間無明顯界線。出現(xiàn)在SⅠ和SⅡ之間的反射波為鋼背內的缺陷回波FⅠ,出現(xiàn)在SⅡ和B之間的反射波為合金內的缺陷回波FⅡ。當從合金層一側探傷時,調節(jié)方法與之類似。
3.4靈敏度的調整
(1)、無背壁反射波檢測時,關閉掃描【抑制】旋鈕(逆時針旋轉至零位),此時如果雜波太多,則右旋【抑制】排除雜波即可。利用衰減器和【增益】旋鈕將基準塊的基準反射波高度調至熒屏滿幅的80%為探傷靈敏度。
(2)、背壁反射波檢測時,【抑制】同上。利用衰減器和【增益】旋鈕將第一次背壁反射波高調至熒屏滿幅的80%為探傷靈敏度。
3.5缺陷的判別
(1)、無背壁反射波檢測時,用基準塊產生的基準反射波評價軸承的結合質量。如果第一次結合面反射波低于基準反射波則說明結合良好。如果第一次結合面反射波高于或等于基準反射波,則說明結合有缺陷。如果信號變得不規(guī)則或發(fā)散,說明合金內有疏松等缺陷。
(2)、背壁反射波檢測時,出現(xiàn)在第一次背壁反射波之前的中間反射波的位置則表示結合缺陷或材料缺陷的位置。然后根據(jù)背壁反射波的衰減程度來判定缺陷的嚴重程度。當?shù)谝淮伪潮诜瓷洳ǜ叨鹊扔诨蛐∮?0%顯示屏高度時就表示出一個顯著缺陷,當背壁反射波完全消失,并有復合界面反射波時,說明有脫接。
(3)、結合面反射波與背壁反射波的相對高度檢測時,滑動軸承(鋼/鋁基合金)底波B與復合界面SⅡ(復合良好)反射波的dB差的理論計算值為ΔBS=20lg ≈3.6dB。上式中r為復合界面的聲壓反射率,r= ,z1、z2分別代表鋼中與合金中的聲阻抗,z1=45×106kg/mm s,z2=17.3×106kg/mm s; 為底面聲壓反射率, ,z3代表水中的聲阻抗,z3=1.48×106kg/mm s。在實際探傷中,如果測量值明顯大于理論值,則說明該復合材料存在脫接。當兩者相差甚小時,說明復合良好。從波形高度上判斷,由20lg(HB/HSⅡ)=3.6dB可得出HB/HSⅡ≈1.51。理論上如果底回波的波高HB調至滿屏的80%,則復合界面的回波高度HSⅡ應在滿屏的53%處。在實際探傷中,底回波越低、復合界面回波越高,則說明缺陷越嚴重。在底波與界面波之間的中間反射波,則表示出合金內存在缺陷。
4.參考文獻
(1)、《超聲波探傷》,由全國鍋爐壓力容器無損檢測人員資格考核委(未完,下一頁)
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