浅谈客运专线用张拉锁的超声波探伤

浅谈客运专线用张拉锁的超声波探伤

张拉锁是客运专线上使用的一种新引进的工件，该工件承受了很大的张拉力。根据德国生产图纸要求每一件都需要进行探伤。可见对该工件进行无损探伤是很必要的。通过探伤控制工件的质量和生产工艺可以防止不合格工件进入工程。

对于张拉锁的检测需要。我们进行了该工件的探伤研究。该工件外形结构复杂，铸造工艺生产，有两个垂直交叉的筋肋。并且表面粗燥，晶粒较粗大、筋肋尺寸较小。给超声波探伤带来很大的困难。为了保证工件的内部不出现缺陷。我们根据其材质和形状特点研究了探伤的工艺方法。这样可以达到德国图纸要求对每一个张拉锁的筋肋都进行探伤。以保证供货质量消除**隐患。该工件最终埋到混凝土中，最终无法看到和检测其好坏。如果使用中一旦断裂，则影响行车**。维修也很麻烦。因此在预埋前，进行检测是非常必要的。

   因为工件是铸造的，材质中可能会在铸造过程中产生气孔，夹杂物，缩孔，疏松。这些缺陷如果处于薄弱的筋肋中将大大的影响强度。实验中我们发现不合格的产品中在筋肋中存在缺陷是引起断裂的原因之一。（见照片）可以看到断口处除了黑色疏松外，还有小的气孔存在。筋肋的截面积是有限的，缺陷占的面积达到一定尺寸就会严重影响强度。因此，对水平和垂直筋肋内部进行超声波检测，发现筋肋内部中在小缺陷。是控制质量的有效的方法。

   我们对直接耦合，水膜耦合，水浸法分别进行了实验。力争能够达到检测出当量Φ1.5毫米缺陷的检测灵敏度。最后采用了膜耦合法。原因是铸造表面的不平和筋肋尺寸较小，采用其它方法耦合困难。采用双晶探头以提高局部灵敏度和消弱草状杂波。考虑到铸造组织的晶粒比较粗大和不均匀。我们使用4M赫兹的工作频率，有利于小的气孔检测。

对比试块用经过超声波高灵敏度检验无缺陷的张拉锁制作。这样，减少了不必要的误差。

人工缺陷用Φ1.5横通孔，可以模拟实际缺陷的情况。用于调整控制检验的灵敏度和调整报警闸门的位置使用。

  探头由相互垂直的两个探头组成。分别检测水平筋肋和垂直筋肋。探头带有定位装置可以保证声束准确射入工件。使得声束合理的聚焦在筋肋之中。

仪器带有报警装置。能够在不合格产品通过时报警。

因为我们仅仅有3个样品可以做超声波探伤研究。这3个样品经过探伤发现1个垂直筋肋有缺陷，一个水平筋肋有较小的缺陷。（用Φ1.5横通孔作基准）我们使用材料实验机做拉伸实验，结果和超声波探伤位置完全吻合。缺陷位于垂直筋肋一侧为黑色疏松。面积占垂直筋肋断面的30%。显然，使用多高的灵敏度探伤判定缺陷的面积大小是要做大量的解剖工作的。并且不同的超声波传感器和频率和波型都是会有不同的结果的。因此。只能说对张拉锁进行超声波探伤的研究还很初步。我们认为，1，使用超声波探伤可以在很大程度上控制张拉锁的质量。至少在这个工件的最重要断面上可以检测出铸造缺陷。如果再深入研究和有一定量的解剖的基础。可以比较准确的判断伤损的性质和危害程度。（近似大小）。2，目前生产的张拉锁缺陷存在于危险断面的几率还是比较大的。生产工艺不稳定，应该进行生产中无损检测及验收检测。3，控制张拉锁的内部质量可以使用超声波探伤。应该研究更为准确的探伤工艺方法，提高检测结果的可信度。4，张拉锁的判废标准要尽早制定。使用Φ2或Φ1.5横通孔还是使用其它孔型和孔径更合理是要在大量的研究和生产实践中总结的。