无损检测技术在机械制造上的应用价值与发展论文_刘文凡

无损检测技术在机械制造上的应用价值与发展论文_刘文凡

齐重数控装备股份有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161005

摘要:目前,我国的经济在快速的发展,社会在不断的进步,我国的科学技术在不断的发展,其发展水平也是国家工业化程度的重要标志之一,是国家的重要支柱产业。而无损检测技术的发展,为机械制造提供了一定的安全保证。常见的检测方法主要有超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测等。

关键词:无损检测;机械制造;应用价值

引言

为了充分发挥机械设备在工业生产中的作用,机械设备运行过程的稳定性试验意义重大,所以在实际生产中非常重视机械设备的调试与检测工作。目前随着科学技术的快速发展,我国机械设备的安装调试、维修与检测技术的发展取得了较大的进步,但是还存在机械设备运行年限较短的情况,所以重视无损检测技术在机械制造及维修中的应用,提升机械设备制造及维修的质量,是适应社会发展进步需要的。

1无损检测技术及其优势特点分析

无损检测就是在检验的过程中要确保被检测的对象不会受到损害,使用性能也不会出现任何影响。一般来说,无损检测主要包括射线、超声波以及电磁检测等。在当前时期,国内工业呈现出良好的发展态势,冶金、化工、宇航等行业先后建立起无损检测协会,在进行无损检测之时,最为常见的方法有射线照相检验、超声检验以及磁粉、渗透、涡流检验等。一般来说还要根据铸铁件、铸钢件、铸铝件等零件因厚度不同、尺寸不同、重量、大小、材质等来确定是否用磁粉探伤、超声探伤、渗透探伤、涡流探伤。

对无损检测技术予以分析可知,其主要呈现出如下特点:第一,在进行机械设备的制造、维修之时,通过无损检测技术可以很好地完成铸锻检测、冲压检测以及切割检测等,并且还能够有效监控产品加工过程、焊接过程、装配过程质量。第二,对无损检测技术予以实际应用的过程中,依据机械设备的精度要求,就能够对一些较为关键的部件展开针对性检测,对设备的使用情况予以有效的评估,就可使得无效维修的问题被切实排除。第三,利用无损检测技术可以确保零件不会出现损坏,同时还能够对零件外部、内部是不是存在缺陷予以准确的判断,检测的结果非常准确。第四,能够使得操作者获得十分详尽的设备信息,并利用无损检测技术做出切实可行的故障查找方案。相较于另外一些检测方法来说,无损检测技术能够非常精准地找到缺陷位置,并对其所能造成的质量问题予以准确判断。

2无损检测技术在机械制造上的应用

无损检测技术的应用领域非常广泛,在机械制造领域,应用到材料的选择、零件的铸造、锻造、加工、热处理、焊接、装配等过程中查找质量问题等,不仅可以保证零件及整机质量,还可以节约原材料资源、降低生产成本、提高生产效率。我国近些年以来,无损检测技术已经取得了巨大的发展和十足的进步,并且无损检测技术已经在机械制造中取得了不菲的成绩,其用途也在日益扩大。无损检测技术的应用,已经很大程度上提高了机械制造行业的发展,其不仅可以在不损害机械正常使用的情况下,检测故障的发生,可以准确地检测出机械内部的缺陷,判断缺陷位置,大小以及缺陷的性质等,从而有针对性的去拆卸机械设备,进行维修或者换新,避免了盲目的拆卸,有效的解决机械故障,提高机械制造业的发展速度。

在检测变速器故障时,齿轮在变速器内转动时,啮合的齿轮组成相应的振动系统,齿轮在产生轴向震动或者衰减震动时,造成轴的径向和轴向震动,导致轴承座产生振动,从而带动了变速器的振动。在对变速器进行故障检测时,无损检测技术就有极大的优势,根据齿轮振动的信号频率,对其进行检测,可以判断出故障产生的大小、位置以及原因,从而有效的进行故障的解决,更有甚者可以在出现故障之前进行预处理。在汽车传动轴的检测时,根据反射回波的幅度、位置等来判断传动轴内部的缺陷位置情况。无损检测的大范围应用,不仅有效的提高了机械产品的质量,极为有效的节省成本与资源。因此,可以说,无损检测技术的发展也促进了一个国家工业化发展和进步。

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3无损检测技术在机械设备维修中的具体应用

3.1传动轴超声波检测

超声波在不同介质中具有十分重要的传播特点,基于超声波的这个特点,将其应用到机械设备检测中能够及时检测设备材质是否存在质量缺陷。如钢板圆钢类原材料内部缺陷检验,钢板圆钢是用于锻造焊接的重要原料,内部组织没有缺陷,才能保证后续零件的加工质量,我们采用超声波检测内部组织缺陷。再如传动轴是机械设备运行中常用的零部件,其能否正常运行直接关系到机械设备的运行情况。为此,在机械设备使用的时候相关人员需要树立传动轴检测意识。在对传动轴半成品检测的时候,操作人员可以应用超声波这种无损检测方式来进行。超声波无损检测探头在具体使用的时候能够将较高频率转变为一种超声波,转变完成之后在耦合剂的作用下将超声音波传送到指定轴的内部。从实际操作情况在具体检测操作的过程中出现了入声波反复变动的缺陷问题,甚至还会发生波动性的信息,严重危害了整个系统的稳定运行。在发射声束结束之后可以通过探头来将超声波转变为一种高频电脉冲。在经过这一系列的电路处理之后,通过借助反射的回波位置信息、幅度、波形来对传动轴内部的缺陷位置、大小、基本形状等进行新的判定,具体判定角度包含以下两种:一是从实际操作情况来看,发生波动的部位如果发生在传动轴的轴向位置上,能够从故障位置上发现这种故障是在探头的正下方;二是在具体操作的时候如果缺陷的深度是h,结合回波的具体位置来了解到缺陷的大小,计算公式为h=mD/n。其中,m是缺陷回波到第一个物质界面波之间的距离,D是传动轴的直径,n是传动轴地波和第一次界面之间的距离。在具体检测操作如果出现了连续性的波动现象,则是可以说明传动轴的内部组织比较混乱,由此容易引发气孔、缩松等问题。在检测的过程中如果没有出现反射波,则是说明传动轴可能存在比较严重的晶粒问题。

3.2渗透探伤方法

渗透探伤不受场合限制,适用于表面粗糙的或形状复杂的零件。如零件在焊接过程中,焊缝里的金属不连续不致密的焊接缺陷以及出现纵向、横向、放射状等裂纹。在检验焊接件焊缝质量时,为不损坏焊缝的完整性和物理化学性质,发现焊缝内部缺陷应用无损检测方法检测。我们在对16米立车横梁焊接件焊缝探伤时,由于其长度和重量要求其焊接质量十分苛刻,因此进行了上百次的着色探伤检验,保证焊缝没有缺陷及裂纹。而对于导轨表面淬火后,如横梁,立柱导轨及重要结合面都是机床的关键部位,直接影响整机精度。为确保无裂纹,需要进行表面磁粉或渗透探伤。关键功能部件,如刀杆,刀夹,顶尖直接影响工件加载,夹持工件的稳定,如果功能部件出现问题会直接影响工件加工精度,出现车工件振纹,光洁度超差,零度超差甚至零件报废。这类功能部件也是要进行探伤检验的。

无损检测技术还可以对零件损坏问题进行分析,确定零件损坏原因,确保在以后的加工过程中进行设计、工艺改进,加工工序调整。如齿轮在使用中掉齿,打齿问题,通过采用探伤和金相试验相结合的方法进行分析,判定出是由于原材料、热处理、加工、结构设计、工艺、人为等哪种原因造成的,从而进行质量改进和提高。

结语

目前,无损检测技术在国外有着很大的推广,但是,在国内无损检测技术还没有得到应有的推广。对于我国现在机械化水平较高且机械维修有很多缺陷的现状来说,无损检测技术的应用迫在眉睫。根据上文的论述,可以看出,无损检测技术在机械设备的维修中具有重大的作用,能够大大提高维修效率。所以经过不断的改善和创新后,无损检测技术将在国内得到更加广泛的应用。

参考文献:

[1]王仲生.无损检测诊断现场实用技术[M].北京:机械工业出版社,2014.

[2]刘征,赵昀.无损检测技术的发展及其研究领域[J].中国仪器仪表,1997(5):3-5.

[3]陈桂才,吴东流,井立,等.激光全息无损检测技术的现状及展望[J].宇航材料工艺,2003,33(2):26-28.

论文作者:刘文凡

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/16

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