火車車輪超聲波探傷檢測問題

火車車輪超聲波探傷檢測的必要性

近年來,伴隨著我國國民經濟的高速發展,火車的行車速度逐年提升。我們需要注意火車車輪的“疲勞斷裂”，所謂金屬的“疲勞”,是指金屬由于在小于其斷裂應力的外力作用下,在金屬的某些宏觀缺陷和微觀組織不均勻處形成應力集中,而外力的長期反復作用會導致在這些地方產生局部裂紋,裂紋擴展后就會造成金屬的斷裂。

車輪超聲探傷檢測方法的發展早在20世紀70年代初,國際上就開始了自動檢測火車車輪缺陷的超聲方法的研究。利用高頻超聲波具有波長短、方向性好及分辨率高等特點對車輪進行c掃描實驗，可對微小缺陷進行檢測利用A掃描中缺陷波的深度位置及C掃描中缺陷距試樣邊界距離進行定位，同時，C掃描圖像可再現單個大顆粒夾雜物或小夾雜物團重疊的形貌。此外，利用超聲波C掃描功能可獲得車輪試樣的超聲層析成像，進而獲得缺陷的具體形狀和精確尺寸，這就為車輪的安全評定，壽命評估和有限元應力計算等提供了準確的預測依據。

火車車輪超聲波水浸探傷

對于車輪探傷，在掃描方式上選擇水浸式，這樣與超聲波C掃描技術有利的結合起來。超聲波探傷有很多方法，按耦合方式分類可分為：直接接觸法與水浸法兩種。其中直接接觸法是最為常見的探傷方法，其具有方便靈活、耦合層薄、聲能損失少等優點。然而，實際探傷時由于探頭上所施加壓力大小、耦合層厚度、接觸面積大小、工件表面情況均難以控制，因此，它們的綜合影響難以估量。再則，直接接觸法使探頭容易磨損，檢測速度慢，因此對于諸如車輪，宜采用水浸法探傷。其有如下幾點優勢：

(1)探頭和試件不接觸，超聲波的發射和接收都比較穩定。試塊表面粗糙度的影響在水浸法中也存在，但粗糙表面引起的聲能損失比接觸法小的多。

(2)通過調節探頭角度，可方便地改變探頭發射的超聲束的方向，從而很容易地實現斜射聲束檢測，以及沿曲面或不規則表面進行的掃查，對于獲得不同取向缺陷的最大回波高度也是有利的。

(3)由于表面回波寬度比發射脈沖寬度窄，可縮小檢測盲區，從而可檢測較薄的試件。

(4)由于探頭不直接接觸試件，探頭損壞的可能性較小，探頭壽命較長。

(5)便于實現聚焦聲束檢測，滿足高靈敏度、高分辨率檢測的需要。

(6)探頭可以在機械系統驅動下運行，便于實現自動檢測，減少影響檢測可靠性的人為因素。

超聲波C掃描檢測技術的優點

(1)采用水浸式探傷方式，大大提到了自動化檢測的程度，其檢測的精度、檢測的效率也大幅提高。

(2),l用高頻超聲波波長短、方向性好及分辨率高等特點，可更好的再現缺陷的形貌以及缺陷在車輪中的分布情況。

(3)調節探頭入射角度，可實現對車輪關鍵部位的檢測，避免了常規超聲波探傷中的漏檢。