大锻件之转子轴探伤
三、大型锻件的探伤 (1)轴类锻件的探伤 轴类锻件如发动机主轴,汽轮机及发電(diàn)机的转子轴以及柴油机曲轴等,在运转时,转速很(hěn)高,承受中、高载荷,為(wèi)了保证轴类锻件能(néng)正常工作,必须使用(yòng)超声波探伤仪探测其缺陷。探测方法一般用(yòng)脉冲发射法,频率通常用(yòng)2.5兆赫。用(yòng)直探头在轴的周围上探测时,利用(yòng)直探头的中心声束来发现与轴径向中心線(xiàn)垂直或接近垂直的缺陷,并依靠探头的扩散声束来发现与轴径向中心線(xiàn)平行或接**行的缺陷,如下图所示a,用(yòng)斜探头沿轴的圆周方向探测时,可(kě)有(yǒu)效的发现径向缺陷,特别是近于轴表面的裂纹,如图b所示。横向缺陷,可(kě)用(yòng)直探头在轴的两端探测,但有(yǒu)的缺陷处于圆角近表面或缺陷较小(xiǎo)距离又(yòu)遠(yuǎn),而用(yòng)直探头探测难以发现时,可(kě)用(yòng)斜探头沿轴的長(cháng)度方向探测,如图2。
1.转子轴的探测 转子轴一般应在锻坯经粗加工后,即进行**探测,否则成品形状复杂不易探测。转自轴以一定的转速旋转,即可(kě)做轴向连续探测。这时要區(qū)别固定波形和游动波形,即注意观察缺陷波在荧光屏时间轴上的游动和幅度变化情况。当缺陷面积较大又(yòu)处于轴中心孔附近时,容易产生游动波形,即探头相对沿轴的圆周方向移动时,缺陷波在底波(中心孔反射波)前后游动且幅度变化。一般地说,切向缺陷的反射波是不游动的,称固定波形,将向缺陷的反射波是游动的,称游动波形。当探头在有(yǒu)切向缺陷的转子轴的圆周上相对移动时,荧光屏上可(kě)获得位置较固定的缺陷波,缺陷波只在底波之前移动,其移动范围甚小(xiǎo),只有(yǒu)一个波幅*高值,在*高值后波幅逐渐降低,直至消失。如下图a所示,当探头在有(yǒu)径向缺陷的转子轴的圆周上相对移动时,缺陷波在底波前后游动范围较大,在底波之前和之后都有(yǒu)消失点,并有(yǒu)2个波幅*高值(二个*高值出现在荧光屏的同一位置上)如下图b所示,探测时也可(kě)用(yòng)直探头和斜探头同时测试。
当转子轴运转一阶段后需探测时,则要采用(yòng)专门的中心孔探头在轴的内孔进行。用(yòng)斜探头来探测孔壁上的径向及横向缺陷。用(yòng)探伤仪直探头来探测纵向缺陷,还可(kě)用(yòng)表面波探头来探测轴孔表面上的径向或横向缺陷。用(yòng)这种方法,可(kě)以监视转子轴内部缺陷的发展。探头可(kě)用(yòng)机械传动装置旋转送入孔内,一般探伤仪探头架上有(yǒu)两个斜探头以探测近内孔的缺陷,并有(yǒu)二个直探头以探测遠(yuǎn)距离的缺陷以及监视底波讯号。此法适用(yòng)于探测内孔直径大于60毫米的转子轴。
对安装完毕的電(diàn)机转子轴而言,因形状复杂,若用(yòng)通用(yòng)的方法探测,则使探测范围受到限制,有(yǒu)些區(qū)域内的缺陷不能(néng)发现,因而可(kě)在電(diàn)机转子的大齿面上开四个半圆形的槽,将具有(yǒu)相应曲率的探头放在此槽内摆动,使声束能(néng)扫查到所有(yǒu)截面,这样,能(néng)探测到大部分(fēn)區(qū)域,如下图。