火车车轮超声波探伤检测问题

火车车轮超声波探伤检测的必要性

近年来,伴随着我国国民经济的高速发展,火车的行车速度逐年提升。我们需要注意火车车轮的“疲劳断裂”，所谓金属的“疲劳”,是指金属由于在小于其断裂应力的外力作用下,在金属的某些宏观缺陷和微观组织不均匀处形成应力集中,而外力的长期反复作用会导致在这些地方产生局部裂纹,裂纹扩展后就会造成金属的断裂。

车轮超声探伤检测方法的发展早在20世纪70年代初,国际上就开始了自动检测火车车轮缺陷的超声方法的研究。利用高频超声波具有波长短、方向性好及分辨率高等特点对车轮进行c扫描实验，可对微小缺陷进行检测利用A扫描中缺陷波的深度位置及C扫描中缺陷距试样边界距离进行定位，同时，C扫描图像可再现单个大颗粒夹杂物或小夹杂物团重叠的形貌。此外，利用超声波C扫描功能可获得车轮试样的超声层析成像，进而获得缺陷的具体形状和精确尺寸，这就为车轮的安全评定，寿命评估和有限元应力计算等提供了准确的预测依据。

火车车轮超声波水浸探伤

对于车轮探伤，在扫描方式上选择水浸式，这样与超声波C扫描技术有利的结合起来。超声波探伤有很多方法，按耦合方式分类可分为：直接接触法与水浸法两种。其中直接接触法是最为常见的探伤方法，其具有方便灵活、耦合层薄、声能损失少等优点。然而，实际探伤时由于探头上所施加压力大小、耦合层厚度、接触面积大小、工件表面情况均难以控制，因此，它们的综合影响难以估量。再则，直接接触法使探头容易磨损，检测速度慢，因此对于诸如车轮，宜采用水浸法探伤。其有如下几点优势：

(1)探头和试件不接触，超声波的发射和接收都比较稳定。试块表面粗糙度的影响在水浸法中也存在，但粗糙表面引起的声能损失比接触法小的多。

(2)通过调节探头角度，可方便地改变探头发射的超声束的方向，从而很容易地实现斜射声束检测，以及沿曲面或不规则表面进行的扫查，对于获得不同取向缺陷的最大回波高度也是有利的。

(3)由于表面回波宽度比发射脉冲宽度窄，可缩小检测盲区，从而可检测较薄的试件。

(4)由于探头不直接接触试件，探头损坏的可能性较小，探头寿命较长。

(5)便于实现聚焦声束检测，满足高灵敏度、高分辨率检测的需要。

(6)探头可以在机械系统驱动下运行，便于实现自动检测，减少影响检测可靠性的人为因素。

超声波C扫描检测技术的优点

(1)采用水浸式探伤方式，大大提到了自动化检测的程度，其检测的精度、检测的效率也大幅提高。

(2),l用高频超声波波长短、方向性好及分辨率高等特点，可更好的再现缺陷的形貌以及缺陷在车轮中的分布情况。

(3)调节探头入射角度，可实现对车轮关键部位的检测，避免了常规超声波探伤中的漏检。