钢水包耳轴的超声波探伤 钢水包耳轴的超声波探伤 （江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院江苏常州213016）摘要：冶金行业连铸连轧生产线上，钢水包承担从电炉转运钢水至浇铸处的任务。75吨炼钢电炉每炉钢水产量在73~78吨左右，配套的钢包满装总质量在110~120吨左右，轨道行车起重能力为125吨。关键词：钢水包耳轴；超声波；探伤一...
（江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院江苏常州213016）
摘要：冶金行业连铸连轧生产线上，钢水包承担从电炉转运钢水至浇铸处的任务。75吨炼钢电炉每炉钢水产量在73~78吨左右，配套的钢包满装总质量在110~120吨左右，轨道行车起重能力为125吨。
关键词：钢水包耳轴；超声波；探伤
一、设备结构及可能产生的缺陷分析
1、设备结构
钢包上端有两根长为570mm直径240~300mm的短轴（耳轴），是钢包的起吊部位。具体结构见图1.
2、可能产生的缺陷分析
钢包是频繁间隙工作的，所以耳轴承受的是交变载荷。钢包在升降启动和停止时由于自身重量会有很大的加速力，这加速力又使钢丝绳弹性变形，造成多次振动更增加了交变次数。综合分析以上情况，钢包耳轴主要会产生疲劳裂纹，方向主要是横向。查阅有关资料，A-A截面是最危险截面，容易产生在下部产生裂纹，轴A-A截面处下端应是重点检查部位。经安全部门与设计部门联系，该轴有一定的安全裕度，允许2~3mm的缺口。
二、探伤方法比较分析
1、直探头纵波检查，直探头纵波在端面处检测A-A处的裂纹应是最理想的方法，但端面有10×10倒角，探头中心离侧面的距离至少要在20mm左右，这样对早期较浅的裂纹难以发现。如果考虑侧壁干扰，探头中心离侧壁的距离至少约为48mm。
2、在侧面用K1横波斜探头检测A处裂纹根据横波入射端角时端角反射率是很高的，对横向裂纹检出是有利的。但从结构图中可以看出，声束中心无法避开Φ8的中心孔，主声束不能到达A处。另外经观察许多耳轴上已焊了保护套拆卸很困难。
3、在端面用纵波斜探头探伤，从纵波在端角反射率可看出只要入射角不大于10°反射率是相当高的。选择合适的角度可以避开侧壁干扰和加油孔的影响的。
从以上三种方法比较，采用纵波直探头和斜探头两种方法结合，既能避免侧壁干扰，又能扫查到整个截面。
三、工艺参数的确定
1、加工对比试块
选择锻钢件Φ240×300mm纵波探伤无Φ2当量缺陷。在250mm处每隔90°分别加工深度为1、2、3、4mm的槽。
2、纵波斜探头折射角的选择
从结构图中分析折射角最小不能小于6~8°，最大不得大于21°，考虑到反射率和较短的声程，选用8°的探头。
3、探头频率的选择
在同样探头直径时，频率越高，近场区大，未扩散区大，如果能在3N左右探测A处时，声束中心声压仍较尖锐，容易找到最高波。频率高时声束指向性也高，减少杂波数量，容易判断回波。但频率高，衰减也大，由于声程较短，所以选用5MHZ频率。
4、探头直径的选择
直径大发射声波的能量大，对增加探伤灵敏度有利，声束未扩散区大，能量相对集中。选用18×18晶片的探头，3倍近场区长度约为200mm，选用20×20的探头，3倍近场区长度约为250mm。选用后者较合适。
5、在对比试块上的试验
采用5P20×208°纵波斜探头在试块上测试，能清楚地找到1mm深的槽的反射波。并且1mm槽与2mm槽波高相差约5dB，2mm与3mm槽波高相差3dB，3mm与4mm槽波高相差3dB。
6、衰减系数的测定方法
用2.5PΦ20直探头分别探测工件和试块，采用二次底波法来计算工件和试块的衰减系数，每根耳轴都需测量。
四、探伤操作
1、制作一专用探头夹具，一端固定探头，另一端定点在中心孔上，保证探头沿径向和探头与边缘的距离。
2、在试块上对准1mm深切槽沿径向移动探头使切槽反射波最高调波高至50%，并同时调时基线比例。
3、探伤 中考 中考数学全套课件中考心理辅导讲座中考语文病句辨析修改中考语文古诗文必背中考单选题精选 虑工件与试块衰减不同的补偿，要同时用直探头检测，直探头的灵敏度用Φ8通孔校准，在Φ8通孔灵敏度上再增加30dB（相当于250mm处Φ2当量平底孔）
五、 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf
经过三年来对15只钢包每年一次的检测，每年在超声检测后抽1~2只耳轴，去轴护套打磨光滑后采用磁粉检测均未发现裂纹，可以认为超声检测是可靠的。
存在问题：1、有的耳轴用Φ20直探头无法找到底波，衰减量较大无法进行检测。
2、耳轴中的Φ8通孔对检测有一定的影响，影响区域大小未进一步查明，有待进一步试验。
参考 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ：
NB/T47013.3-2015承压设备无损检测第3部分：超声波检测.
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