超聲波檢測在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

朱學(xué)元

摘要：隨著時代的發(fā)展，我國綜合實(shí)力與社會經(jīng)濟(jì)水平的提高，帶動著我國工業(yè)行業(yè)的快速發(fā)展，而在現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)制造的過程中，由于外界不良因素及操作失誤等因素的影響，導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品自身質(zhì)量極易出現(xiàn)問題，進(jìn)而影響著有關(guān)工作的正常進(jìn)行;為了解決這些問題，相關(guān)單位及人員需要在機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)制造的過程中，加強(qiáng)超聲波檢測等現(xiàn)代技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用，以此來對工件進(jìn)行詳細(xì)檢測，保障相關(guān)工件的質(zhì)量與使用壽命，進(jìn)而促進(jìn)我國現(xiàn)代工業(yè)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。下面主要對超聲波檢測在機(jī)械制造中的應(yīng)用進(jìn)行分析探究。

關(guān)鍵詞：超聲波檢測;機(jī)械制造;技術(shù)應(yīng)用

1 ?超聲波技術(shù)的具體概念

通常情況下，聲音主要是指某一物體經(jīng)過振動所產(chǎn)生的頻率傳遞至動物的耳中，人類聽力的范圍主要在20Hz～20kHz以內(nèi)，如果頻率超過20kHz的話，則將其稱之為超聲波，而低于20Hz則稱為次聲波;其中，由于超聲波波長較短、頻率較高且具有良好的方向性，能夠?qū)ζ鋫鞑シ较蜻M(jìn)行固定，由此而被一些機(jī)械生產(chǎn)制造等工作所引用，其中又以超聲波檢測、加工、清洗及焊接等技術(shù)為主，極大地提高了機(jī)械生產(chǎn)制造的水平與質(zhì)量，進(jìn)而為我國工業(yè)行業(yè)整體的進(jìn)步與發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)[1]。

2 ?超聲波檢測在機(jī)械制造中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 超聲波測距

隨著現(xiàn)代工業(yè)行業(yè)的快速發(fā)展，大量工業(yè)生產(chǎn)過程中所使用零部件都需要較高的精度，為此，相關(guān)單位及人員需要加強(qiáng)對機(jī)械零部件生產(chǎn)加工的管控，避免外界不良因素對機(jī)械生產(chǎn)制造過程的影響;而超聲波測距技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)Υ罅繖C(jī)械材料的尺寸與規(guī)格進(jìn)行檢測，確保工件材料、結(jié)構(gòu)等方面在最大程度上滿足機(jī)械生產(chǎn)制造的水平;在實(shí)際生產(chǎn)過程中，相關(guān)人員主要借助超聲波檢測技術(shù)發(fā)射聲波脈沖，而當(dāng)脈沖接觸被測物體時產(chǎn)生反射，以此來對二者之間的間距及被測物體的厚度進(jìn)行核算檢測，以此來為后期的機(jī)械生產(chǎn)加工等方面的順利進(jìn)行奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 超聲波探傷

當(dāng)現(xiàn)代機(jī)械材料與零部件在日常使用過程中，由于外界不良因素的影響，再加之機(jī)械部件加工制造的質(zhì)量與水平較低，極易導(dǎo)致機(jī)械零部件出現(xiàn)裂紋問題，極大的影響著機(jī)械產(chǎn)品自身的質(zhì)量與使用壽命，同時還會對工業(yè)生產(chǎn)制造過程造成影響;而超聲波技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，不會對被測工件進(jìn)行接觸，避免二次傷害問題的出現(xiàn)，同時，由于其自身靈敏度較高，在對機(jī)械零部件進(jìn)行探傷的過程中，能夠有效保障檢測工作的水平與質(zhì)量，并以此來明確出機(jī)械部件內(nèi)部問題出現(xiàn)的位置，進(jìn)而促進(jìn)現(xiàn)代機(jī)械制造加工行業(yè)的健康發(fā)展。

3 ?超聲波檢測設(shè)備的選擇

3.1 超聲波檢測探頭的選擇

當(dāng)前時期，在利用超聲波技術(shù)對機(jī)械零部件進(jìn)行檢測的過程中，為了對檢測結(jié)果的水平與質(zhì)量進(jìn)行保障，相關(guān)單位及人員首先需要加強(qiáng)對檢測探頭的合理選擇;在實(shí)際選擇的過程中，主要以直探頭或斜探頭作為超聲檢測的主要探頭類型，同時，相關(guān)人員還需要確保工件自身的材料以合金鋁或鋼為主，并借助相應(yīng)的管控措施，以此來對超聲波檢測工作的水平與質(zhì)量進(jìn)行保障[2]。

3.2 超聲波檢測耦合劑的選擇

在現(xiàn)代超聲波檢測的過程中，耦合劑發(fā)揮著極為重要的作用，并在很大程度上影響著檢測工作的水平與質(zhì)量，因此，相關(guān)單位及人員需要選擇一些具有良好透聲性且聲阻抗與機(jī)械工件聲阻抗保持一致的耦合劑，以此來強(qiáng)化提高超聲波檢測耦合的水平與質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)現(xiàn)代超聲波檢測整體水平的提高。

3.3 超聲波檢測儀器的選擇

相關(guān)單位及人員還需要加強(qiáng)對超聲波檢測儀器的選擇;經(jīng)過大量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代超聲波檢測儀器由于其自身原理與特點(diǎn)等因素的影響，主要以數(shù)字式與模擬式兩種類型為主，同時又可以分為脈沖反射式、穿透式及共振式檢測儀幾類，其中數(shù)字式檢測儀器主要應(yīng)用于一些檢測過程較為簡便的方面，且檢測設(shè)備實(shí)際的體積較小，由此而促進(jìn)了機(jī)械制造檢測工作水平的提高;同時，穿透式檢測儀在實(shí)際應(yīng)用過程中的靈敏度較低，且實(shí)際操作的難度較大，極易造成檢測失誤問題的出現(xiàn)，進(jìn)而對超聲波檢測工作的整體水平造成影響;為此，相關(guān)單位及人員需要嚴(yán)格遵循有關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)，合理選擇超聲波檢測儀器，避免檢測儀器在日常使用過程再次出現(xiàn)問題，以此來為現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量與精度進(jìn)行保障。

4 ?超聲波檢測技術(shù)的具體方法

4.1 判斷并顯示缺陷

通常情況下，在對某一物體進(jìn)行超聲波檢測的過程中，極易出現(xiàn)一些不同類型的缺陷問題，其中主要以下面幾方面為主，分別是：

①當(dāng)超聲波發(fā)射出去經(jīng)過物體表面時，產(chǎn)生相應(yīng)的反射與折射，以此來產(chǎn)生相應(yīng)的回波信號，之后，借助顯示器來對缺陷問題進(jìn)行顯示，并對缺陷問題出現(xiàn)的位置進(jìn)行了解與明確;

②借助回波信號對檢測結(jié)果的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)制，之后在根據(jù)燈光的亮與暗進(jìn)行顯示，如果出現(xiàn)缺陷問題，燈光變亮，反之燈光關(guān)閉，而相關(guān)人員只需要根據(jù)燈光的變化情況來對缺陷問題進(jìn)行判斷;

③此外，當(dāng)超聲波反射回來時，還可以通過顯示器來對脈沖信號進(jìn)行顯示，以此來對缺陷問題的位置與實(shí)際狀況進(jìn)行顯示。而在實(shí)際檢測時，為了缺陷檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度，同時更加明確的反映出缺陷問題的情況與位置，相關(guān)人員還需要實(shí)現(xiàn)制定出更加科學(xué)完善的方案，應(yīng)用于實(shí)際檢測過程中，確保檢測工作的順利進(jìn)行。

4.2 聲束與焊核尺寸

在現(xiàn)代超聲波檢測的過程中，超聲波檢測的聲束直徑主要受到探頭晶片直徑的影響，其中，如果焊核尺寸與超聲波檢測聲束直徑相比較小時，則會產(chǎn)生反射現(xiàn)象，而相關(guān)人員也可以借此確定焊核尺寸小于有關(guān)規(guī)定的尺寸;而如果焊核尺寸比超聲波聲束直徑較大時，則主要產(chǎn)生底面反射，由此可以確保接頭焊核的尺寸與相關(guān)規(guī)定相一致。

4.3 超聲波導(dǎo)波射頻的特點(diǎn)

當(dāng)前時期，在對某一物體進(jìn)行檢測的過程中，如果將該物體視為彈性均勻介質(zhì)，則各種不同的波動都能夠保持均衡速度進(jìn)行傳遞，而介質(zhì)自身材料能夠?qū)Τ暡z測的波動造成影響，例如，當(dāng)超聲波以一定角度向同性管進(jìn)行發(fā)射時，同性管表面會對其產(chǎn)生一定的反射，促使機(jī)械振動只能在管內(nèi)進(jìn)行傳遞，并借助超聲波反射信號軸向與徑向運(yùn)動形式的結(jié)合，形成相應(yīng)的導(dǎo)波;在實(shí)際監(jiān)測過程中，導(dǎo)波由于其自身特點(diǎn)的影響，極易受到相關(guān)管道自身材質(zhì)及規(guī)格等方面的影響，進(jìn)而影響著實(shí)際檢測工作的水平與質(zhì)量;為了解決這些問題，相關(guān)單位及人員需要科學(xué)選擇導(dǎo)波的形式，并對超聲波檢測的探頭進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，確保在最大程度上避免檢測問題的出現(xiàn)。

5 ?超聲波檢測參數(shù)的設(shè)置

5.1 根據(jù)探傷工件的材質(zhì)設(shè)置參數(shù)

研究表明，在借助超聲波技術(shù)對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行探傷檢測的過程中，為了對檢測水平與質(zhì)量進(jìn)行保障，相關(guān)單位及人員首先需要根據(jù)探傷工件的材質(zhì)來進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置，例如鋁制工件，該類工件的橫波聲速為3130m/s，縱波聲速為6300m/s，因此，相關(guān)單位及人員需要將基線水平調(diào)至100mm左右，并根據(jù)檢測結(jié)果對數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)，進(jìn)而促進(jìn)現(xiàn)代超聲波檢測工作的健康發(fā)展。

5.2 調(diào)節(jié)檢測靈敏度

在現(xiàn)代超聲波檢測的過程中，為了保障檢測工作的水平與質(zhì)量，試塊比較法占據(jù)著極為重要的位置;而通過加強(qiáng)試塊的應(yīng)用，能夠有效避免外界不良因素對檢測靈敏度造成影響;因此，相關(guān)單位及人員需要對探傷檢測的靈敏度進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)，避免外界不良因素對其造成影響，并以此來對工件檢測的質(zhì)量與準(zhǔn)確度進(jìn)行保障[3]。

5.3 嚴(yán)格檢測工件表面

除此之外，在現(xiàn)代工件檢測的過程中，毛刺、油污及氧化皮等方面都會在很大程度上影響著檢測工作的水平與質(zhì)量，因此，相關(guān)人員需要先對這些問題進(jìn)行高效處理，并根據(jù)一定順序與流程，以此進(jìn)行氧化皮、毛刺、油污、切削等處理，并在最后對工件進(jìn)行熱處理，確保工件能夠充分滿足超聲波檢測的需要。

6 ?制作超聲波探傷檢測的試塊

6.1 科學(xué)選擇探傷試塊的人工反射體

在現(xiàn)代超聲波探傷檢測的過程中，探傷試塊發(fā)揮著關(guān)鍵重要的作用，并在很大程度上影響著探傷檢測工作的水平與質(zhì)量，為此，相關(guān)單位及人員首先需要科學(xué)選擇試塊人工反射體，以此為基礎(chǔ)來進(jìn)行后期的檢測工作，并對機(jī)械生產(chǎn)制造工作的健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

6.2 合理選擇探傷試塊的材料

通常，在機(jī)械生產(chǎn)制造的過程中，對比試塊發(fā)揮著極為重要的作用，因此，相關(guān)人員需要合理選擇試塊制作的材料，確保試塊自身的簡便性，同時還需要保障試塊能夠反映出機(jī)械工件被檢測區(qū)域的具體特征。

6.3 科學(xué)選擇探傷試塊的規(guī)格

除此之外，在現(xiàn)代機(jī)械工件超聲波檢測的過程中，常見的試塊主要以CSK-IA、CSK-IB等規(guī)格的試塊為主，并根據(jù)其自身體積小、便于攜帶等特點(diǎn)，被應(yīng)用于大量檢測工作中，由此表明，檢測單位及人員需要科學(xué)選擇探傷試塊的規(guī)格，確保在最大程度上提高機(jī)械工件超聲波檢測的水平與質(zhì)量[4]。

7 ?總結(jié)

綜上所述，隨著時間的推移，我國工業(yè)行業(yè)得到了極大的發(fā)展，在這一過程中，機(jī)械制造業(yè)發(fā)揮著極為重要且關(guān)鍵的作用，不過，由于傳統(tǒng)觀念與技術(shù)的影響，部分機(jī)械產(chǎn)品再生產(chǎn)及應(yīng)用的過程中極易受到外界不良因素的影響，導(dǎo)致質(zhì)量問題的出現(xiàn)，并在另一方面對機(jī)械制造行業(yè)整體的運(yùn)轉(zhuǎn)與發(fā)展造成影響;為此，相關(guān)單位及人員需要加強(qiáng)超聲波檢測等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用，強(qiáng)化提高質(zhì)量生產(chǎn)檢驗(yàn)的水平，同時對機(jī)械產(chǎn)品自身質(zhì)量與使用壽命進(jìn)行保障，以此來保障我國機(jī)械制造行業(yè)的健康發(fā)展，并在另一方面推動我國社會整體健康穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)與發(fā)展下去。

參考文獻(xiàn)：

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