大鍛件之轉(zhuǎn)子軸探傷

  三、大型鍛件的探傷 （1）軸類(lèi)鍛件的探傷 軸類(lèi)鍛件如發(fā)動(dòng)機(jī)主軸，汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸以及柴油機(jī)曲軸等，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速很高，承受中、高載荷，為了保證軸類(lèi)鍛件能正常工作，必須使用超聲波探傷儀探測(cè)其缺陷。探測(cè)方法一般用脈沖發(fā)射法，頻率通常用2.5兆赫。用直探頭在軸的周?chē)咸綔y(cè)時(shí)，利用直探頭的中心聲束來(lái)發(fā)現(xiàn)與軸徑向中心線垂直或接近垂直的缺陷，并依靠探頭的擴(kuò)散聲束來(lái)發(fā)現(xiàn)與軸徑向中心線平行或接近平行的缺陷，如下圖所示a，用斜探頭沿軸的圓周方向探測(cè)時(shí)，可有效的發(fā)現(xiàn)徑向缺陷，特別是近于軸表面的裂紋，如圖b所示。橫向缺陷，可用直探頭在軸的兩端探測(cè)，但有的缺陷處于圓角近表面或缺陷較小距離又遠(yuǎn)，而用直探頭探測(cè)難以發(fā)現(xiàn)時(shí)，可用斜探頭沿軸的長(zhǎng)度方向探測(cè)，如圖2。

  1.轉(zhuǎn)子軸的探測(cè) 轉(zhuǎn)子軸一般應(yīng)在鍛坯經(jīng)粗加工后，即進(jìn)行全面探測(cè)，否則成品形狀復(fù)雜不易探測(cè)。轉(zhuǎn)自軸以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，即可做軸向連續(xù)探測(cè)。這時(shí)要區(qū)別固定波形和游動(dòng)波形，即注意觀察缺陷波在熒光屏?xí)r間軸上的游動(dòng)和幅度變化情況。當(dāng)缺陷面積較大又處于軸中心孔附近時(shí)，容易產(chǎn)生游動(dòng)波形，即探頭相對(duì)沿軸的圓周方向移動(dòng)時(shí)，缺陷波在底波（中心孔反射波）前后游動(dòng)且幅度變化。一般地說(shuō)，切向缺陷的反射波是不游動(dòng)的，稱固定波形，將向缺陷的反射波是游動(dòng)的，稱游動(dòng)波形。當(dāng)探頭在有切向缺陷的轉(zhuǎn)子軸的圓周上相對(duì)移動(dòng)時(shí)，熒光屏上可獲得位置較固定的缺陷波，缺陷波只在底波之前移動(dòng)，其移動(dòng)范圍甚小，只有一個(gè)波幅最高值，在最高值后波幅逐漸降低，直至消失。如下圖a所示，當(dāng)探頭在有徑向缺陷的轉(zhuǎn)子軸的圓周上相對(duì)移動(dòng)時(shí)，缺陷波在底波前后游動(dòng)范圍較大，在底波之前和之后都有消失點(diǎn)，并有2個(gè)波幅最高值（二個(gè)最高值出現(xiàn)在熒光屏的同一位置上）如下圖b所示，探測(cè)時(shí)也可用直探頭和斜探頭同時(shí)測(cè)試。

  當(dāng)轉(zhuǎn)子軸運(yùn)轉(zhuǎn)一階段后需探測(cè)時(shí)，則要采用專(zhuān)門(mén)的中心孔探頭在軸的內(nèi)孔進(jìn)行。用斜探頭來(lái)探測(cè)孔壁上的徑向及橫向缺陷。用探傷儀直探頭來(lái)探測(cè)縱向缺陷，還可用表面波探頭來(lái)探測(cè)軸孔表面上的徑向或橫向缺陷。用這種方法，可以監(jiān)視轉(zhuǎn)子軸內(nèi)部缺陷的發(fā)展。探頭可用機(jī)械傳動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)送入孔內(nèi)，一般探傷儀探頭架上有兩個(gè)斜探頭以探測(cè)近內(nèi)孔的缺陷，并有二個(gè)直探頭以探測(cè)遠(yuǎn)距離的缺陷以及監(jiān)視底波訊號(hào)。此法適用于探測(cè)內(nèi)孔直徑大于60毫米的轉(zhuǎn)子軸。

  對(duì)安裝完畢的電機(jī)轉(zhuǎn)子軸而言，因形狀復(fù)雜，若用通用的方法探測(cè)，則使探測(cè)范圍受到限制，有些區(qū)域內(nèi)的缺陷不能發(fā)現(xiàn)，因而可在電機(jī)轉(zhuǎn)子的大齒面上開(kāi)四個(gè)半圓形的槽，將具有相應(yīng)曲率的探頭放在此槽內(nèi)擺動(dòng)，使聲束能掃查到所有截面，這樣，能探測(cè)到大部分區(qū)域，如下圖。