淺談客運專線用張拉鎖的超聲波探傷

張拉鎖是客運專線上使用的一種新引進的工件，該工件承受了很大的張拉力。根據(jù)德國生產(chǎn)圖紙要求每一件都需要進行探傷?？梢妼υ摴ぜM行無損探傷是很必要的。通過探傷控制工件的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝可以防止不合格工件進入工程。

對于張拉鎖的檢測需要。我們進行了該工件的探傷研究。該工件外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑄造工藝生產(chǎn)，有兩個垂直交叉的筋肋。并且表面粗燥，晶粒較粗大、筋肋尺寸較小。給超聲波探傷帶來很大的困難。為了保證工件的內(nèi)部不出現(xiàn)缺陷。我們根據(jù)其材質(zhì)和形狀特點研究了探傷的工藝方法。這樣可以達到德國圖紙要求對每一個張拉鎖的筋肋都進行探傷。以保證供貨質(zhì)量消除**隱患。該工件最終埋到混凝土中，最終無法看到和檢測其好壞。如果使用中一旦斷裂，則影響行車**。維修也很麻煩。因此在預(yù)埋前，進行檢測是非常必要的。

   因為工件是鑄造的，材質(zhì)中可能會在鑄造過程中產(chǎn)生氣孔，夾雜物，縮孔，疏松。這些缺陷如果處于薄弱的筋肋中將大大的影響強度。實驗中我們發(fā)現(xiàn)不合格的產(chǎn)品中在筋肋中存在缺陷是引起斷裂的原因之一。（見照片）可以看到斷口處除了黑色疏松外，還有小的氣孔存在。筋肋的截面積是有限的，缺陷占的面積達到一定尺寸就會嚴重影響強度。因此，對水平和垂直筋肋內(nèi)部進行超聲波檢測，發(fā)現(xiàn)筋肋內(nèi)部中在小缺陷。是控制質(zhì)量的有效的方法。

   我們對直接耦合，水膜耦合，水浸法分別進行了實驗。力爭能夠達到檢測出當量Φ1.5毫米缺陷的檢測靈敏度。最后采用了膜耦合法。原因是鑄造表面的不平和筋肋尺寸較小，采用其它方法耦合困難。采用雙晶探頭以提高局部靈敏度和消弱草狀雜波。考慮到鑄造組織的晶粒比較粗大和不均勻。我們使用4M赫茲的工作頻率，有利于小的氣孔檢測。

對比試塊用經(jīng)過超聲波高靈敏度檢驗無缺陷的張拉鎖制作。這樣，減少了不必要的誤差。

人工缺陷用Φ1.5橫通孔，可以模擬實際缺陷的情況。用于調(diào)整控制檢驗的靈敏度和調(diào)整報警閘門的位置使用。

  探頭由相互垂直的兩個探頭組成。分別檢測水平筋肋和垂直筋肋。探頭帶有定位裝置可以保證聲束準確射入工件。使得聲束合理的聚焦在筋肋之中。

儀器帶有報警裝置。能夠在不合格產(chǎn)品通過時報警。

因為我們僅僅有3個樣品可以做超聲波探傷研究。這3個樣品經(jīng)過探傷發(fā)現(xiàn)1個垂直筋肋有缺陷，一個水平筋肋有較小的缺陷。（用Φ1.5橫通孔作基準）我們使用材料實驗機做拉伸實驗，結(jié)果和超聲波探傷位置完全吻合。缺陷位于垂直筋肋一側(cè)為黑色疏松。面積占垂直筋肋斷面的30%。顯然，使用多高的靈敏度探傷判定缺陷的面積大小是要做大量的解剖工作的。并且不同的超聲波傳感器和頻率和波型都是會有不同的結(jié)果的。因此。只能說對張拉鎖進行超聲波探傷的研究還很初步。我們認為，1，使用超聲波探傷可以在很大程度上控制張拉鎖的質(zhì)量。至少在這個工件的最重要斷面上可以檢測出鑄造缺陷。如果再深入研究和有一定量的解剖的基礎(chǔ)?？梢员容^準確的判斷傷損的性質(zhì)和危害程度。（近似大小）。2，目前生產(chǎn)的張拉鎖缺陷存在于危險斷面的幾率還是比較大的。生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定，應(yīng)該進行生產(chǎn)中無損檢測及驗收檢測。3，控制張拉鎖的內(nèi)部質(zhì)量可以使用超聲波探傷。應(yīng)該研究更為準確的探傷工藝方法，提高檢測結(jié)果的可信度。4，張拉鎖的判廢標準要盡早制定。使用Φ2或Φ1.5橫通孔還是使用其它孔型和孔徑更合理是要在大量的研究和生產(chǎn)實踐中總結(jié)的。