CN1195224C - 重型车桥环焊缝超声检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种重型车桥环焊缝超声检测方法，是采用超声波喷流液浸法，是采用超声波喷流液浸法，即声波的入射通过耦合腔喷变压器油耦合至被探焊缝部位；探头采用点聚焦探头并安装在所述耦合腔内；探头通过探头调节装置调节控制入射角和偏转角。该方法能有效地满足生产检测的需要，同时工作效率高、灵敏度高；打破了常规焊缝的检测方法，可有效检测重型车桥壳环焊缝焊接质量。

Description

重型车桥环焊缝超声检测方法
技术领域：本发明涉及一种重型车桥环焊缝超声检测方法。
背景技术：焊缝内部缺陷的检测，通常采用超声、射线，但射线需要严格防护，因此在国内外机械行业对焊缝内部缺陷的检测大都采用超声检测，虽然超声检测目前国内外对缺陷的准确定量还存在一些问题，但对控制产品质量提供了一个最经济、最实用的一种检测方法。为了有效地控制重型车桥壳环焊缝的焊接质量，采用最经济、最实用的检测方法是必要的，但对于重型车桥壳环焊缝来讲，由于被探桥壳环焊缝的跨距较小，用常规的方法难以胜任此项工作。
发明内容：本发明为了解决常规超声检测无法有效检测重型车桥壳环焊缝焊接质量的问题，提出一种重型车桥环焊缝超声检测方法，是采用超声波喷流液浸法，即声波的入射通过耦合腔喷变压器油耦合至被探焊缝部位；探头采用点聚焦探头并安装在所述耦合腔内；探头通过探头调节装置调节控制入射角和偏转角。该方法能有效地满足生产检测的需要，同时工作效率高、灵敏度高；打破了常规焊缝的检测方法，可有效检测重型车桥壳环焊缝焊接质量。
附图说明：图1是本发明探头调节装置结构示意图；
图2是本发明方法中耦合腔的结构示意图；
图3是使用本发明方法对重型车桥环焊缝进行检测的具体实施例示意图。
具体实施方式：本发明的重型车桥环焊缝超声检测方法，是采用超声波喷流液浸法，即声波的入射通过耦合腔喷变压器油耦合至被探焊缝部位；探头采用点聚焦探头并安装在耦合腔内，通过探头调节装置调节控制入射角和偏转角。
由于常规直探头的扩散角比较大，因此对特定的小缺陷检测能力比较低，而点聚焦探头的声透镜具有将声能聚焦在一点上的特点，因此为了克服这一缺点，采用点聚焦探头。
如图1、图2所示，超声波探头调节装置12包括耦合腔1、上下伸缩机构、摆角机构、调节本体机构、定位螺钉2，探头7安装在耦合腔1内；其中上下伸缩机构位于耦合腔1内，由齿轮8和齿条9构成；摆角机构由与横杆4同轴的芯轴和与耦合腔1刚性连接的轴套3组成；调节本体机构由一根立柱6和横杆4组成，横杆4通过卡箍5与立柱6相连。耦合腔1通过摆角机构连接在调节本体机构的横杆4上，由于在立柱6上刻有角度刻度值，可以调节横杆4的偏转角度即探头的偏转角度；探头7的左右摆角靠摆角机构来完成，而轴套3上也刻有角度刻度值，这样便可调节探头7的倾斜角度；耦合腔1内部的探头上下伸缩机构利用齿轮齿条来调节探头7的上下位移。通过采用上述几个调整环节，即可保证探头与被测零件之间合理的相对位置。以上所有调整环节均有紧固件，当探头倾斜角调整为51.68°、偏转角调整为15°时，将锁紧螺钉拧紧，使探头固定，以确保测量位置的稳定。为了使调节机构定位精确，每个调节部位都具有精确刻度指示。该探头调节装置，具有定位精确，操作方便，密封性好，结构紧凑等特点。如图2所示，探头7位于耦合腔1前腔，耦合腔1的喷射口10为斜孔，可使得喷出的变压油能够完全覆盖探头，克服了垂直喷射口易在探头中部残留空气、影响检测结果的不足。
为了提高工作效率，克服人为因素对检测结果的影响，采用超声波喷流液浸法；探头可采用工作频率为5MHz、焦距为50mm、晶片直径为φ10mm的点聚焦探头；为了达到所要求的声波入射角，测头的倾斜角范围控制在50°～52°之间，偏转角的范围控制在14°～16°之间，其中最佳倾斜角为51.68°，偏转角为15°。所谓测头的倾斜角，就是超声探头的入射角。根据折射定律得知：只要探头的入射角大于第一临界角小于第二临界角，即：α1＜α＜α11，这时在被检测工件内部才只有横波，因此将测头的倾斜角范围控制在50°～52°之间，其中探头的最佳入射角为51.68°。重型车桥环焊缝在检测过程中，要求即要检出纵向缺陷，又要检出横向缺陷，因此偏转角的范围控制在14°～16°之间，但最佳偏转角应为15°。通过该方法，大大提高了实现高精度检测小缺陷的检测能力，能有效地满足生产检测的需要，同时具有工作效率高，灵敏度高的特点，打破了常规焊缝的检测方法。
实施方案：如图3所示，对重型车桥环焊缝内部缺陷进行检测。在将被检测车桥11放置在检测装置上，检测装置支撑架15上安装超声波探头调节装置12，将点聚焦探头7安装在耦合腔1内，靠超声波探头调节装置12的摆角机构即可保证探头倾斜角为51.68°，偏转角为15°；采用本发明方法即超声波喷流液浸法。在道轨两端安装专用的车桥顶尖13，探头调节装置X、Y方向的正确调节靠道轨14来实现，而Z方向的正确调节靠探头调节装置的主机本体来实现。喷变压器油的压力靠观察仪器屏幕上所反映的界面波的大小而定，超声信号通过数字式探伤仪来显示缺陷波幅度，再根据判废标准，进行判断。通过上述方案的实施，对确保产品质量提供了一种行之有效的检测方法，同时也打破了常规焊缝的检测方法。

Claims (5)

1、一种重型车桥环焊缝超声检测方法，是采用超声波喷流液浸法，即声波的入射通过超声波探头调节装置喷变压器油耦合至被探焊缝部位；探头采用点聚焦探头并安装在所述调节装置的耦合腔内，探头的倾斜角范围控制在50～52°之间，偏转角的范围控制在14～16°之间。
2、如权利要求1所述的重型车桥环焊缝超声检测方法，其特征在于：所述超声波探头调节装置包括耦合腔、上下伸缩机构、摆角机构、调节本体机构、定位件；所述上下伸缩机构位于耦合腔内，由齿轮和齿条构成；摆角机构由与横杆同轴的芯轴和与耦合腔刚性连接的轴套组成；调节本体机构由立柱和横杆构成，横杆通过卡箍与立柱相连；所述耦合腔通过摆角机构连接在调节本体机构的横杆上。
3、如权利要求1所述的重型车桥环焊缝超声检测方法，其特征在于：所述探头的最佳倾斜角为51.68°，偏转角为15°。
4、如权利要求2所述的重型车桥环焊缝超声检测方法，其特征在于：所述耦合腔的喷射口为斜孔。
5、如权利要求2所述的重型车桥环焊缝超声检测方法，其特征在于：所述立柱和轴套上刻有角度刻度值。
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