机车车轴超声波探伤工艺浅析
《装备制造技术》2009年第10期
零配件而不能用磁粉探伤检查到的齿轮座、轮座、制动盘座等但是为便部位。斜角探伤比局部探伤更能检测出细小的伤痕，
于探伤，必须把车轴表面打磨干净。另外，由于超声波射入的角度受到限制，某些在强度上极其重要的配合部位的探伤就难以
如能提高局部探伤精度，把斜角探伤进行，如齿轮一侧的部位。
用局部探伤代替，就能降低维修成本和提高工作效率。
（3）局部探伤。一般是以10°~15°的折射角，从车轴的端面斜向射入目标位置纵波超声波，该方法称之为纵波斜角探伤。它虽然具有与斜角探伤法相同的精度水平，但存在如下问题：在装有轴承的状态下，对车轴进行探伤时穿过轴承内圈产生的回波，与从裂纹来的回波难以识别，而不能保证检测精度；车轮更换时，在轴端打钢印的场合下会使探头与车轴接触不良，难以保证精度；不能像垂直探伤那样探伤车轴全体，因此仅以局部探伤检查车轴时，要多个探头，作业过程繁杂。
只能探伤车
轴的一部分
裂纹
车轴
超声波
局部探伤
择也将影响探伤的效果，应保证声束能扫查到整个探伤面，能一般折射角选择过大或发现主要缺陷，有足够的探伤灵敏度。过小，都会影响超声波声程，从而影响探伤灵敏度，使车轴上疲劳裂纹的检出率降低。为此，可通过各种不同折射角的探头，对车轴进行对比试验，并参照疲劳裂纹的特点确定超声波
超声波探头的频率，也是一个相当探头的最佳折射角。此外，
关键的参数，频率应保证在规定的最大距离上探测出要求发现的最小缺陷，并还有一定的余量，且有足够的信噪比。恰当地选择合适的频率，不仅能保证超声波声束的指向角，有利于
通过检出小缺陷；而且能有效地阻止超声波能量的大幅衰减。
对车轴试块的大量试验和分析，确定超声波探头的频率，一般为1~10MHz。
（2）耦合剂的选择。超声波在传播过程中，遇到不同的介质时，会发生反射和折射。为保证足够的折射率，超声波探伤须在介质的界面上涂覆耦合剂，以尽量减少超声波能量的损失。耦合剂的种类很多，需要根据车轴材质和实际探伤状态，
一般耦合剂要求有以下性恰当地选择，以保证良好的声耦合。
能：容易黏附，有足够的浸润性，对人体无害，对车轴无腐蚀
因此，多选用各种型号的机油，以及树脂、浆糊等。性，易清除。（3）超声波探伤对比试块及其制作。为确保超声波探伤具
有足够的灵敏度，需要根据技术条件和车轴的制造使用要求，制作与实际车轴相似的结构和外形尺寸的对比试块，以供探伤时使用。在试块上相应部位，按车轴疲劳裂纹的特点仿真刻制一系列的人工缺陷，其中，在试块的压装部位（相当于实际
从动齿轮、制动盘等部件的镶入部位）的人工缺陷的的车轮、
深度一般为2.5mm左右；在试块的非压装部位的人工缺陷深度一般为0.6mm左右。
车轮
图4局部探伤
（4）新的车轴探伤法。从提高探伤精度和降低维修成本两方面考虑，应采用如图5所示带自动判定功能的多波道、旋
由于探头的接触面装在轴端，所以能消除转式局部探伤方法。
斜角探伤大范围的打磨作业。
4个探头
4
超声波
多波道旋转式局部探伤
车轮
轮对可不旋转
结束语
图5新的车轴探伤方法
综上所述，机车车轴作为关系行车安全的关键部件，在交
超声波探伤是机车车付前和使用中，必须进行无损探伤检查。
轴无损探伤的重要手段，主要分为垂直探伤、斜角探伤和局部探伤，以及一些新的探伤方法。超声波工艺参数的选择，必须
耦合剂和对比试块三个方面。慎重考虑探头、
参考文献：
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3超声波探伤的工艺参数选择
（1）超声波探头的确定。固连在超声波探伤机上的超声
波探头，是探伤机的核心部分，其尺寸形状及其相关参数选择得合理与否，直接影响到探伤的精确度。为确保探伤时探头检测面与被测部位的良好接触，增加接触面积，改善耦合条件，提高透声效果，一般根据实际情况将探头检测面加工成平面，或带有一定曲率的圆弧面。若探头采用斜探头，其折射角的选
AnalysisonProcessofUltrasonicDetectionforLocomotiveAxle
SIWan-qiang，MALan-tong，YUHai-jun
（TechnicalCenter,DatongElectricLocomotiveCo.,Ltd.,DatongShanxi037038,China）
Abstract:Axleisthekeycomponentoftherollingstock,whichisusuallyundernon-destructivedetectionwithultrasonicintheactualuse.Basedonthereviewingofthemethodofultrasonicdetectionforlocomotiveaxle,thechoiceofprocessparametersofultrasonicdetectionwasanalyzed.
Keywords:locomotiveaxle;ultrasonic;detection;process
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