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軸承套圈如何進(jìn)行超聲表面波探傷

1. 超聲表面波探傷應(yīng)用于軸承檢測(cè)時(shí)的技術(shù)分析
  在軸承零件實(shí)際生產(chǎn)中往往因質(zhì)量問(wèn)題而造成批量退貨,雖然裂紋缺陷比例不是太大,但對(duì)挑出軸承表面裂紋卻沒(méi)有理想的方法。
  常用的磁粉探傷和滲透探傷方法必須是在軸承拆解為零件后才可應(yīng)用。上述兩種方法雖然可以挑檢裂紋缺陷,但對(duì)于成品軸承而言存在很大的弊端,均存在一些難以克服的缺點(diǎn)。
  比如,對(duì)于滲透探傷法,由于軸承表面油脂滲入表面開口的裂紋處,滲透液無(wú)法滲入裂紋處,造成檢查過(guò)程中產(chǎn)品漏檢,并且滲透探傷的效率極低,還存在不易清洗的缺點(diǎn);而磁粉探傷法雖然具有較高的檢測(cè)效率,但是根據(jù)磁粉探傷的適用范圍,軸承必須先拆卸再清洗,在此過(guò)程中易造成軸承零部件(如保持架、密封圈、鋼球)的磕碰及軸承套圈表面磷化膜破壞,影響軸承的外觀質(zhì)量和使用性能。
  因此,尋找和選擇一種在不拆卸軸承的條件下,對(duì)零件表面缺陷進(jìn)行分析判斷的無(wú)損檢測(cè)方法勢(shì)在必行,本文根據(jù)超聲表面波探傷原理和應(yīng)用,開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,表明超聲表面波在成品軸承缺陷檢測(cè)中具有廣泛應(yīng)用前景。

2. 超聲探傷原理分析及應(yīng)用的可能性
  2.1 超聲表面波探傷的原理
  超聲波探傷主要有縱波、橫波和表面波等三種波形,表面波的波長(zhǎng)較短檢測(cè)靈敏度較高。
  超聲表面波主要沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑?,在均勻介質(zhì)中能定向傳播且能量衰減很少,可傳播很遠(yuǎn)距離,能量主要集中于距表面深度一個(gè)波長(zhǎng),在它傳播的路徑上如果遇到一個(gè)細(xì)小的缺陷,如氣孔、裂紋等,在金屬與空氣相接觸的界面上就會(huì)反射,屏幕上就能顯示這種反射波以此來(lái)得到缺陷波信號(hào),這是檢測(cè)表面缺陷的一種可靠方法。
  2.2 影響超聲表面波探傷的因素
 ?。?)油質(zhì)的影響,超聲表面波探傷時(shí)探頭前面不得有油污,若在反射波傳播的表面涂上油,那么所傳播的波幾乎完全被衰減,如用手指觸壓工件表面也一樣。這是因?yàn)樵谠嚰囊粋?cè)為空氣時(shí)和有液體存在時(shí)波的傳播效應(yīng)截然不同,并可以理解為超聲表面波的垂直分量在液體層中引起衰減所致。
  由此可以通過(guò)用手按波的傳播表面來(lái)判斷表面是否為裂紋或棱邊的反射。
 ?。?)棱邊反射,如超聲表面波傳播中遇到工件的棱邊會(huì)產(chǎn)生反射波,也有一部能量超過(guò)棱邊繼續(xù)傳播。超聲表面波在棱邊上的反射棱邊為直角時(shí),反射率高,以棱邊反射的波為基準(zhǔn)點(diǎn)可以探圓周方向的缺陷。
 ?。?)帶曲率的棱邊反射,如果棱邊有倒角,那么在棱角處會(huì)產(chǎn)生反射波。如工件的曲面半徑為r且隨曲率半徑增加,反射回波降低,即可以有更多能量通過(guò)圓弧面。成品軸承的超聲表面波檢測(cè)就是基于這種傳播原理,以棱邊反射為基準(zhǔn)終點(diǎn)可以做縱向缺陷的檢測(cè)。
  2.3 超聲表面波探頭選擇
  對(duì)超聲表面波探頭的要求:超聲表面波探頭采用與斜探頭相似的楔塊,當(dāng)橫波折射角為90°時(shí),即產(chǎn)生超聲表面波。由于超聲表面波的傳播速度較小,波長(zhǎng)較短,因此探傷靈敏度較高。
  2.4 掃描范圍調(diào)整
  超聲表面波探傷時(shí)掃描速度調(diào)整方法與普通斜探頭存在差異。入射點(diǎn)按探頭前沿(即探頭端頭)計(jì)算。調(diào)掃描比例時(shí),將探頭對(duì)準(zhǔn)試塊棱邊,回波信號(hào)按水平距離調(diào)節(jié)成一定比例,一般前后移動(dòng)探頭,改變L值。
  例如當(dāng)L1=20mm,L2=40mm時(shí),利用深度旋鈕,水平旋鈕,調(diào)節(jié)水平刻度分別為20、40位置處,以此完成1:1調(diào)整。

3. 超聲表面波探傷在軸承探傷的實(shí)際應(yīng)用
  通過(guò)掌握和分析超聲表面波的原理以及影響因素,進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。
  實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明使用超聲表面波探傷,在軸承成品不拆卸的狀態(tài)下實(shí)施探傷不會(huì)對(duì)軸承的使用造成影響,降低成品軸承質(zhì)量抽查、質(zhì)量復(fù)查過(guò)程中存在的困難,為關(guān)鍵部位軸承的生產(chǎn)、使用、維護(hù)及保養(yǎng)提供安全可靠的實(shí)用檢測(cè)手段。
  在實(shí)驗(yàn)中用的表面波探頭的規(guī)格為:
  頻率2.5MHz、5MHz;
  晶片尺寸:6×8 mm、8×8 mm、10×10mm;
  探頭前沿:≤3mm;
  靈敏度余量:≥40dB(前沿距棱邊20mm)。

4. 結(jié)論
  通過(guò)試驗(yàn),超聲表面波探傷這種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以成功的應(yīng)用于成品軸承的表面及近表面的缺陷檢測(cè),應(yīng)用于特殊情況下對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的處置,由于其成功運(yùn)用避免了由于拆卸軸承導(dǎo)致的產(chǎn)品零件的破壞,降低了拆卸軸承的成本,從而保證了成品軸承的產(chǎn)品質(zhì)量。
  這種方法的成功運(yùn)用,對(duì)軸承制造企業(yè)、對(duì)軸承行業(yè)都提供了非常實(shí)用的有效檢測(cè)手段




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