起重機(jī)車輪鍛件超聲波檢測(cè)方法
起重機(jī)車輪鍛件的超聲波檢測(cè)（UT）是確保其內(nèi)部質(zhì)量（如裂紋、夾雜、氣孔等缺陷）的關(guān)鍵手段。以下是基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如JB/T 5000.15、GB/T 6402、ASTM A388等）的詳細(xì)檢測(cè)方法及操作規(guī)范：
一、檢測(cè)設(shè)備與器材要求
超聲波探傷儀
頻率范圍：2~5 MHz（粗晶材料可選1~2.5 MHz）。
探頭類型：
直探頭（縱波）：φ10~20mm，用于檢測(cè)內(nèi)部平行于檢測(cè)面的缺陷。
斜探頭（橫波）：K1~K2（45°~63°），檢測(cè)近表面或傾斜缺陷。
校準(zhǔn)試塊：
標(biāo)準(zhǔn)試塊（如IIW或CSK-IA）：用于儀器校準(zhǔn)。
對(duì)比試塊：與被檢車輪同材質(zhì)、同熱處理狀態(tài)，含人工缺陷（平底孔、橫通孔）。
耦合劑：高粘度機(jī)油或?qū)Ｓ民詈细啵ù_保聲波有效傳輸）。
二、檢測(cè)前準(zhǔn)備
表面處理：
檢測(cè)區(qū)域打磨至Ra≤6.3μm，去除氧化皮、油污等（影響聲波耦合）。
檢測(cè)區(qū)域劃分：
重點(diǎn)區(qū)域：輪緣、踏面、輻板與輪轂連接處（高應(yīng)力區(qū)）。
掃查方式：網(wǎng)格劃分（間距≤100mm），全覆蓋檢測(cè)。
儀器校準(zhǔn)：
靈敏度校準(zhǔn)：使用對(duì)比試塊（如φ2mm平底孔），調(diào)整增益使缺陷回波達(dá)80%屏高。
時(shí)基校準(zhǔn)：按試塊已知深度調(diào)整掃描比例（1:1或1:2）。
三、檢測(cè)方法與步驟
1. 縱波檢測(cè)（直探頭）
適用缺陷：內(nèi)部體積型缺陷（氣孔、夾雜）、分層。
掃查方式：
沿圓周方向螺旋掃查（步進(jìn)≤探頭直徑的50%）。
輪轂部位需軸向和周向雙向掃查。
缺陷判定：
當(dāng)量法：對(duì)比平底孔回波幅度（如φ3mm缺陷當(dāng)量超差判廢）。
底波損失法：底波衰減≥50%時(shí)提示存在大缺陷。
2. 橫波檢測(cè)（斜探頭）
適用缺陷：近表面裂紋、未熔合（如輪緣與踏面過渡區(qū)）。
掃查方式：
鋸齒形掃查（探頭移動(dòng)間隔≤10mm）。
探頭角度根據(jù)缺陷預(yù)期取向調(diào)整（如K1探頭檢測(cè)橫向裂紋）。
缺陷定位：
通過聲程、水平距離計(jì)算缺陷深度（公式：d=S?cos?θd=S?cosθ，S為聲程，θ為折射角）。
3. 雙晶探頭檢測(cè)（可選）
適用場(chǎng)景：近表面（0~10mm）高分辨率檢測(cè)（如細(xì)小裂紋）。
四、缺陷評(píng)定與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
缺陷記錄：
記錄缺陷位置（深度、長(zhǎng)度）、當(dāng)量大小、取向。
驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（參考JB/T 5000.15）：
缺陷類型允許極限（起重機(jī)車輪）
單個(gè)缺陷 ≤φ3mm當(dāng)量（重要區(qū)域≤φ2mm）
密集缺陷 任意50×50mm面積內(nèi)≤3個(gè)φ2mm
線性缺陷 長(zhǎng)度≤10mm（非應(yīng)力集中區(qū)≤20mm）
復(fù)檢要求：
對(duì)超標(biāo)缺陷，采用其他方法（如磁粉檢測(cè)）輔助確認(rèn)。
五、常見干擾因素與對(duì)策
問題原因解決方案
雜波干擾 材料晶粒粗大 降低頻率至1MHz，改用聚焦探頭
耦合不良 表面粗糙或曲率大 使用軟膜探頭或定制楔塊
幻象波 工件幾何反射 對(duì)比不同角度探頭檢測(cè)結(jié)果
六、報(bào)告與記錄
檢測(cè)報(bào)告內(nèi)容：
工件信息（材質(zhì)、熱處理狀態(tài)、尺寸）。
檢測(cè)參數(shù)（探頭型號(hào)、靈敏度、耦合劑）。
缺陷圖譜及評(píng)定結(jié)果（附示意圖）。
數(shù)據(jù)存檔：
原始波形數(shù)據(jù)保存≥5年（可追溯性要求）。
七、安全注意事項(xiàng)
高空作業(yè)：檢測(cè)大型車輪鍛件時(shí)，需固定工件防止?jié)L動(dòng)。
電氣安全：探傷儀接地，避免漏電。
對(duì)于特殊工況（如冶金起重機(jī)車輪），需提高檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)（如缺陷當(dāng)量≤φ1.5mm）。建議結(jié)合聲發(fā)射（AE）或相控陣（PAUT）技術(shù)進(jìn)行更精準(zhǔn)的缺陷表征。
