[發(fā)明專利]超聲波探傷對(duì)高速列車車軸疲勞裂紋檢出能力的試驗(yàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011601287.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112748188A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文靜;丁然;周慶祥;霍鋒鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N29/30
• 分類號(hào): G01N29/30;G01N29/04
• 代理公司: 北京康思博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11426
• 代理人: 范國(guó)鋒;劉冬梅

本發(fā)明提供一種超聲波探傷對(duì)高速列車車軸疲勞裂紋檢出能力的試驗(yàn)方法，包括如下步驟：①準(zhǔn)備含疲勞裂紋的試驗(yàn)樣品軸；②暴露疲勞裂紋：將疲勞裂紋暴露在試驗(yàn)樣品軸的外表面；③超聲波探傷：采用自動(dòng)探傷和/或手動(dòng)探傷的手段，對(duì)所述試驗(yàn)樣品軸的疲勞裂紋進(jìn)行探傷試驗(yàn)；若能夠檢測(cè)到疲勞裂紋，則進(jìn)行第④步驟，若檢測(cè)不到疲勞裂紋，則進(jìn)行第⑤步驟；④車削：車削試驗(yàn)樣品軸具有疲勞裂紋處一定深度，并回到第④步驟；⑤打開(kāi)斷面：將疲勞裂紋的斷面打開(kāi)，測(cè)量剩余的疲勞裂紋的深度。通過(guò)上述試驗(yàn)方法，可以準(zhǔn)確得知利用超聲波探傷對(duì)高速列車車軸的疲勞裂紋的極限檢測(cè)深度值，為車軸定期檢測(cè)提供數(shù)據(jù)支撐，提高其檢測(cè)精確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于鐵路行業(yè)，研究超聲波探傷對(duì)于高速列車車軸疲勞裂紋的檢出能力的試驗(yàn)方法，具體地是分別同通過(guò)自動(dòng)探傷和手動(dòng)探傷兩種手段檢出車軸不同部位、不同深度、不同長(zhǎng)度的裂紋，通過(guò)對(duì)比其所需的增益值與裂紋深度之間的關(guān)系，從而得出超聲波探傷對(duì)于疲勞裂紋的檢出能力。

背景技術(shù)

車軸是高速列車的重要安全部件，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到機(jī)車車輛的檢修周期和運(yùn)行安全。由于車軸材質(zhì)不良和熱處理工藝不當(dāng)?shù)纫蛩兀囕S會(huì)存在一些固有缺陷。同時(shí)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)因飛石擊打、劃擦等偶然因素產(chǎn)生表面缺陷。加之在運(yùn)行中長(zhǎng)期經(jīng)受疲勞載荷作用，易在應(yīng)力集中區(qū)域萌生疲勞裂紋，危及行車安全。

因此，車軸在運(yùn)行一定歷程之后需要進(jìn)行檢測(cè)，其中包括無(wú)損探傷。目前對(duì)于高速列車車軸的無(wú)損探傷主要采用的方法有：超聲波探傷、磁粉探傷、電渦流探傷，其中超聲波探傷是測(cè)量車軸內(nèi)部疲勞裂紋的主要手段。

車軸內(nèi)部的疲勞裂紋具有深度，當(dāng)裂紋的深度較小時(shí)，超聲波探傷就無(wú)法檢測(cè)到裂紋的存在，而超聲波探傷儀所能測(cè)量到的裂紋深度臨界值是多少一直是困擾檢測(cè)工作者的難題，也是本發(fā)明所要努力解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種超聲波探傷對(duì)高速列車車軸疲勞裂紋檢出能力的試驗(yàn)方法，發(fā)明目的是憑借此方法來(lái)探尋超聲波探傷儀所能測(cè)量到得到裂紋深度臨界值，精確了解超聲波探傷對(duì)高速列車車軸疲勞裂紋檢出能力，為車軸定期檢測(cè)提供數(shù)據(jù)支撐，提高其檢測(cè)精確性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種超聲波探傷對(duì)高速列車車軸疲勞裂紋檢出能力的試驗(yàn)方法，其特征在于，包括如下步驟：

①準(zhǔn)備含疲勞裂紋的試驗(yàn)樣品軸；

其中，是采用人工制造方法在試驗(yàn)樣品軸上制造人工缺陷，然后施加應(yīng)力使人工缺陷處產(chǎn)生疲勞裂紋并延伸的方法來(lái)得到所述含疲勞裂紋的試驗(yàn)樣品軸

②暴露疲勞裂紋：

去除人工缺陷，將疲勞裂紋暴露在試驗(yàn)樣品軸的外表面；

③超聲波探傷：采用自動(dòng)探傷和/或手動(dòng)探傷的手段，對(duì)所述試驗(yàn)樣品軸的疲勞裂紋進(jìn)行探傷試驗(yàn)；

若能夠檢測(cè)到疲勞裂紋，則進(jìn)行第④步驟，若檢測(cè)不到疲勞裂紋，則進(jìn)行第⑤步驟；

④車削：車削試驗(yàn)樣品軸具有疲勞裂紋處一定深度，并回到第③步驟；

⑤打開(kāi)斷面：將疲勞裂紋的斷面打開(kāi)，測(cè)量剩余的疲勞裂紋的深度。

所述的超聲波探傷對(duì)高速列車車軸疲勞裂紋檢出能力的試驗(yàn)方法，其中，步驟②中，是對(duì)試驗(yàn)樣品軸的人工缺陷進(jìn)行切削以去除人工缺陷，直至僅留存疲勞裂紋。

所述的超聲波探傷對(duì)高速列車車軸疲勞裂紋檢出能力的試驗(yàn)方法，其中，步驟①中，所述人工缺陷布置在試驗(yàn)樣品軸的平直段和/或圓弧部位。

所述的超聲波探傷對(duì)高速列車車軸疲勞裂紋檢出能力的試驗(yàn)方法，其中，所述人工缺陷是沿環(huán)向間隔布置的2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)或更多個(gè)切割縫。