درک و تجربه خلاصه فناوری تست اولتراسونیک

چکیده

پیچ و مهره‌های با استحکام بالا در پروژه‌های سازه‌های فولادی، امکانات تفریحی بزرگ و تجهیزات سنگین-به‌عنوان اجزای اتصال دهنده فشار بحرانی{1} عمل می‌کنند. یکپارچگی ساختاری آنها مستقیماً پایداری تحمل بار و ایمنی خدمات کلی تجهیزات را تعیین می کند. خرابی های پیچ و مهره عمدتاً به دو دسته تقسیم می شوند: شکستگی بار استاتیکی ناشی از عیوب ذاتی مواد اولیه پیچ و مهره ها، و شکستگی ناشی از خستگی رزوه ناشی از عیوب پردازش و بارهای متناوب در سرویس، که در مهندسی سازه سازه با فرکانس بالا-و خطر سازه{8}خطر بالاست. در حال حاضر، صنعت عموماً با مشکلات برجسته‌ای از جمله کاربرد ترکیبی آزمایش‌های خالی و در{10}فرایندهای آزمایش خدمات، عدم کالیبراسیون میدان صوتی سطح منحنی، راه‌حل‌های غیراستاندارد برای تشخیص ناحیه کور رزوه‌ای، و قضاوت تجربی میکرو{12}}ترک‌{12}}که منجر به شکست اشکال موج‌های اصلی می‌شود و به راحتی منجر به خطا می‌شوند، مواجه است. تصادفات این مقاله بر اساس مکانیزم متالورژی انجماد و آهنگری فلز، ویژگی‌های صوتی انتشار اولتراسونیک سطوح منحنی استوانه‌ای، تئوری انطباق میدان صوتی موج طولی/عرضی، و -پایان موج طولی زاویه زاویه-مکانیزم تصویربرداری بازتابی زاویه b، این مقاله به طور سیستماتیک قانون درجه بالاتر نقص{1} را مرتب می‌کند. فرآیندهای تست متمایز و سیستم کالیبراسیون دقیق برای اجزای منحنی. تمرکز آن بر حل نقاط درد فنی اصلی صنعتی مانند پوشش ناحیه کور رزوه عمیق در شرایط غیر{18}}جداسازی، شناسایی ترک‌های خستگی در سطح میکرونی، و ردیابی دقیق شکل‌های موج پیچیده است. یک سیستم فنی تست اولتراسونیک چرخه کامل-طول عمر- که کنترل کیفی کارخانه مواد خام، بازرسی مجدد محصول نهایی، و بهره‌برداری و نگهداری منظم در{24}}خدمات را پوشش می‌دهد. این مقاله مرزهای انتخاب فرآیند، استانداردهای کالیبراسیون، مشخصات اسکن و آستانه قضاوت نقص را تعیین می‌کند، منطق فنی زیربنایی آزمایش اولتراسونیک بولت را روشن می‌کند، و پشتیبانی نظری دقیق و مبنای عملی قابل اجرا برای تدوین فرآیند استاندارد صنعتی، پالایش شده بر روی{26}}کنترل دقیق کیفیت موتور و ارزیابی دقیق موتور، ارائه می‌کند.

1. مکانیسم شکل دهی پیچ و مهره و ردیابی عیب (مبنای اولیه آزمایش)

پرهای پیچ و مهره با استحکام بالا- بر پایه میله‌های استوانه‌ای با قطر{1} مساوی هستند. فرآیند شکل‌دهی مستقیماً ساختار متالوگرافی، نفوذپذیری صوتی آکوستیک و مورفولوژی توزیع نقص مواد را تعیین می‌کند، که پایه اصلی اصلی برای طراحی فرآیندهای آزمایش اولتراسونیک متمایز است. فرآیندهای اصلی شکل دهی پیچ و مهره های صنعتی با استحکام بالا به دو دسته ریخته گری و آهنگری پیوسته و کشش سرد میله سیمی نورد گرم- تقسیم می شوند. این دو فرآیند در مکانیسم شکل‌دهی متالورژیکی، توزیع تنش و قانون تکامل نقص، با منطق سازگاری آزمایش کاملاً متفاوت، تفاوت‌های اساسی دارند. در میان آنها، فرآیند کشش سرد-گرم به دلیل فرآیندهای کاری پیچیده، تنش پسماند زیاد و یکنواختی ساختاری ضعیف با پایداری ناکافی محصول اساسا حذف شده است. در حال حاضر، پیچ و مهره‌های با استحکام بالا{10}}همه{11}}همگی از فناوری ریخته‌گری و شکل‌دهی پیوسته استفاده می‌کنند.

1.1 ویژگی های فرآیندهای شکل گیری جریان اصلی

فرآیند ریخته گری و آهنگری مداوم: خالی اولیه با انجماد مداوم فولاد مذاب تشکیل می‌شود و سپس از طریق آهنگری قالب‌های چند پاس و تکمیل به ابعاد استاندارد پردازش می‌شود. این فرآیند می تواند به طور موثر دانه ها را تصفیه کند، ساختارهای داخلی را متراکم کند، تخلخل ریخته گری را از بین ببرد، احتمال عیوب متالورژیکی ذاتی را تا حد زیادی کاهش دهد و از تنش تغییر شکل باقیمانده ناشی از پردازش سرد جلوگیری کند. شکل خالی دارای ساختار یکنواخت، نفوذپذیری صوتی عالی و نسبت سیگنال اولتراسونیک بالا-به-صدا می‌باشد که برای آزمایش‌های اولتراسونیک با دقت بالا مناسب است و به عنوان فرآیند شکل‌دهی استاندارد برای پیچ‌های فشار-دارای استحکام بالا عمل می‌کند.

فرآیند کشیدن سیم میله گرم-سرد: بر اساس میله‌های سیم{0} نورد گرم، محصولات از طریق کاهش قطر کشش سرد متعدد، بازپخت کروی، ترشی و رسوب زدایی و تکمیل شکل می‌گیرند. این فرآیند با تغییر شکل پلاستیک سرد، استحکام مواد را بهبود می‌بخشد، اما پردازش سرد چند گذری به راحتی باعث آسیب میکرو-سطح و تنش کششی باقی‌مانده، با چگالی ناهموار ساختار مواد، تضعیف شدید پراکندگی اولتراسونیک و درهم‌کاری زیاد می‌شود. با ثبات کلی فرآیند ضعیف و نقص‌های تصادفی، نمی‌تواند الزامات کنترل کیفیت پیچ‌های بلبرینگ-پایان فشار{6}} را برآورده کند و در حال حاضر فقط برای پردازش پیچ‌ها با بار کم{7} معمولی اعمال می‌شود.

1.2 علل تشکیل و مکانیسم های خطر عیوب خالی معمولی

همراه با کل{0}}مکانیسم شکل‌دهی فرآیند ریخته‌گری، آهنگری و کشش سرد، عیوب پیچ و مهره را می‌توان به عیوب متالورژیکی ذاتی، عیوب ناشی از تغییر شکل آهنگری و عیوب فرآیند سطحی با توجه به علل شکل‌گیری طبقه‌بندی کرد. انواع مختلف عیوب دارای جهت گیری فضایی مشخص، ناحیه توزیع، ویژگی های مورفولوژیکی و مکانیسم های خطر شکست هستند. تسلط دقیق بر قانون تکامل نقص، فرض اصلی برای آزمایش هدفمند و قضاوت دقیق است.

(1) عیوب متالورژی ذاتی: در طول انجماد فولاد مذاب، نقص‌های حجمی مانند حفره‌های انقباض، تخلخل پراکنده، اجزای غیر فلزی و لکه‌های سفید در ناحیه محوری قطعات ریخته‌گری شده به دلیل سیستم تغذیه نامعقول، خالص‌سازی متالورژیکی ناقص و تکامل هیدروژن انجماد ظاهر می‌شوند. این عیوب که در ناحیه تحمل بار اصلی پیچ‌ها متمرکز شده‌اند، مستقیماً سطح مقطع مؤثر بلبرینگ را کاهش می‌دهند، پیوستگی مکانیکی مواد را از بین می‌برند و به راحتی باعث شکستگی شکننده محوری تحت بار فشار استاتیک می‌شوند که مربوط به عیوب ذاتی{4} پرخطر است.

(2) عیوب لایه‌برداری ناشی از آهنگری-: حفره‌های اولیه، ریز تخلخل‌ها و آخال‌های نقطه‌ای در قالب‌های ریخته‌گری در جهت محوری با خطوط جریان فلزی در طول تغییر شکل پلاستیکی آهنگری در دمای بالا کشیده شده و امتداد می‌یابند و عیوب لایه لایه‌ای را به موازات محور پیچ تشکیل می‌دهند. چنین نقص هایی به طور جدی به خواص مکانیکی عرضی مواد آسیب می زند، چقرمگی عرضی و مقاومت در برابر خستگی پیچ ها را به شدت کاهش می دهد و به راحتی باعث ایجاد ترک بین لایه و شکستگی خستگی در شرایط سرویس بار متناوب می شود که به عنوان یکی از دلایل اصلی شکست زودرس پیچ ها عمل می کند.

(3) عیوب فرآیند سطحی: تا شدن لبه، گرم شدن بیش از حد و-سوختن بیش از حد قطعات در حین آهنگری به راحتی باعث تا شدن سطح و ترک-درجه حرارت بالا-می شود. فرآیند کشش سرد باعث ایجاد ترک های طولی سطحی به دلیل اصطکاک قالب و تغییر شکل ناهموار می شود. این عیوب مسطح دارای دهانه های تیز و فاکتورهای تمرکز تنش بسیار بالا هستند. آنها به طور مداوم تنش متناوب را در طول سرویس تحمل می کنند، به سرعت شروع می شوند و در ترک های نافذ گسترش می یابند، با نرخ انبساط سریع عیب و خطر شکست ناگهانی، که متعلق به عیوب کلیدی و کنترل شده با خطر بالا هستند.

2. سیستم فرآیند تست اولتراسونیک متمایز برای پیچ و مهره

بلنک‌های پیچ، آهنگری استاندارد استوانه‌ای شافت با قوانین انتشار میدان صوتی و ویژگی‌های پاسخ نقص مطابق با آهنگری شفت هستند. با این حال، ساختار سطح منحنی آن‌ها باعث اعوجاج میدان صوتی، از دست دادن جفت‌شدگی و نزدیکی{1}}منطقه کور میدان می‌شود و فرآیندهای آزمایش آهنگری مسطح معمولی را غیرقابل اجرا می‌کند. بر اساس منطق اصلی تطبیق میدان‌های صوتی با جهت‌گیری نقص، پارامترهای تطبیق با ابعاد ساختاری، و کالیبراسیون تطبیق با شرایط کاری سطح منحنی، این مقاله یک سیستم فرآیند متمایز از غربالگری نقص حجمی دامنه‌ای کامل-دامنه و تشخیص ترک مسطح مسطح جهت موج عرضی، آشکارسازی{5}Freeco{5} دقیق ایجاد می‌کند. عیوب داخلی، سطحی، محوری و عرضی بلنک ها.

2.1 معیارهای انتخاب فرآیند تست (طبقه بندی بر اساس اندازه و جهت گیری نقص)

با در نظر گرفتن قطر 45 میلی‌متر به عنوان گرادیان بحرانی، فرآیند آزمایش خالی به خوبی با نوع پروب، فرکانس و روش‌های آزمایش مطابق با ویژگی‌های سطح منحنی نزدیک-میدان، قانون تضعیف مسیر صوت و جهت‌گیری فضایی نقص، یک سیستم انتخاب فرآیند کمی، تکرارپذیر و استاندارد شده را تشکیل می‌دهد که به طور کامل از حذف و انتخاب ناکافی ناشی از دقت عملی جلوگیری می‌کند.

(1) اندازه‌های کوچک- (قطر کمتر یا مساوی 45 میلی‌متر): اجزاء دارای انحنای سطح منحنی بزرگ و نسبت ناحیه کور نزدیک به میدان نزدیک-با تداخل شدید میدان-و دقت تشخیص ضعیف برای پروب‌های تک کریستالی معمولی-مستقیم هستند. کاوشگر مستقیم موج طولی کریستالی 5 مگاهرتز ترجیح داده می شود. با تکیه بر ویژگی‌های میدان صوتی دوگانه-کریستالی متمرکز، نزدیک-مناطق کور میدان را منحرف می‌کند و به هم ریختگی سطح منحنی را که با روش کمی منحنی فاصله-منحنی دامنه (DAC) مطابقت دارد، سرکوب می‌کند. میدان صوتی متمرکز با کاوشگر با اندازه شعاعی 1/2 فضای خالی تطبیق می‌یابد و تشخیص دقیق عیوب{13}}در اجزای منحنی اندازه کوچک{14}}را می‌یابد.

(2) اندازه‌های متوسط ​​و بزرگ- (قطر 45 میلی‌متر): با انحنای سطح منحنی ضعیف، کاهش تداخل میدان نزدیک-و افزایش قابل توجه تضعیف مسیر صوت، هم قابلیت نفوذ و هم وضوح باید تضمین شوند. 2.5-5مگا هرتز تک-پروب‌های مستقیم موج طولی کریستالی پذیرفته می‌شوند: فرکانس پایین تضمین می‌کند-نفوذ عمق فرکانس بالا و وضوح فرکانس بالا، و وضوح بالا. روش منحنی DAC یکپارچه برای غربالگری کمی کامل نقص‌های حجمی دامنه{5} کامل مانند تخلخل محوری، حفره‌های انقباض، آخال‌ها و لایه‌برداری‌ها اعمال می‌شود.

(3) تشخیص ویژه برای عیوب عرضی: از پروب مورب موج عرضی K1 که با انحنای محوری دایره های بیرونی تطبیق داده شده است استفاده می شود. پرتو صوت عمود بر ترک‌های عرضی و سطوح عیب لایه‌برداری عرضی است، حساسیت پاسخ به نقص را با تکیه بر ویژگی‌های انعکاس زاویه{2} بهبود می‌بخشد، و هدفمند شناسایی ترک‌های فرآیند عرضی و لایه‌برداری‌های آهنگری است. روش ارتفاع اکو برای قضاوت کیفی و ارزیابی کمی معادل اتخاذ شده است.

(4) تشخیص ویژه برای عیوب طولی: یک پروب مورب موج عرضی با انحنای محیطی با دقت 5 مگاهرتز انتخاب شده است. میدان صوتی با عیوب سطحی مانند تاشدگی محوری و ریز{3}}ترک های طولی تطبیق می یابد، عدم حساسیت امواج طولی به عیوب مسطح موازی را جبران می کند و تشخیص پوشش کامل عیوب طولی-سطح پرخطر را می دهد.

2.2 الزامات استقرار استاندارد برای سیستم تست

صفحات منحنی استوانه ای دارای مشکلات ذاتی مانند اعوجاج میدان صوتی، اتلاف انرژی جفت و توزیع ناهموار فشار صدا هستند. کالیبراسیون مسطح معمولی باعث خطاهای کمی سیستماتیک می شود. بنابراین، آزمایش خالی باید یک سیستم کالیبراسیون استاندارد چهار در یک- یکپارچه کننده ابزار، پروب، بلوک تست و شرایط کاری، حذف خطاهای سیستماتیک از پارامترهای سخت افزاری، کالیبراسیون میدان صوتی و جبران حساسیت ایجاد کند تا از داده های تشخیص دقیق، قابل ردیابی و تکرار اطمینان حاصل شود.

(1) الزامات عملکرد ابزار: تجهیزات باید از عملکردهای ویژه ای مانند تولید منحنی DAC موج طولی تک/دوگانه{0}}تولید منحنی DAC موج طولی، کالیبراسیون سطح منحنی موج عرضی، و جبران حفره دوبل قوس-قوسی دوگانه{1} پشتیبانی کند. این می تواند به طور خودکار تضعیف میدان صوتی سطح منحنی را تصحیح کند و افت فشار صوتی ناشی از انحنا را جبران کند و الزامات الگوریتم را برای تشخیص کمی دقیق جاهای استوانه ای برآورده کند.

(2) محدودیت های انتخاب پروب: علاوه بر انتخاب گرادیان فرکانس و اندازه ویفر، انحنای پروب باید کاملاً با انحنای قطعه کار مطابقت داشته باشد: انحنای محوری با مواد خالی کمتر یا مساوی 600 میلی‌متر سازگار است، و انحنای محیطی با فضاهای خالی کمتر یا مساوی 2400 میلی‌متر سازگار است تا از اتصال و جفت شدن کامل سطوح منحنی اطمینان حاصل شود. در همین حال، پارامترهای اندازه لبه جلو و مقدار واقعی K پروب‌های مایل به شدت کنترل می‌شوند تا از حذف و انحراف موقعیت ناشی از مناطق کور بیش از حد لبه جلو و تغییر زاویه برخورد جلوگیری شود.

(3) سیستم کالیبراسیون بلوک تست درجه بندی شده: یک مکانیسم کالیبراسیون متمایز ایجاد شده است تا به طور دقیق خطاهای میدان صوتی را در اندازه‌های مختلف جبران کند:-جای خالی کوچک از CS-3 بلوک تست منحنی برای کالیبراسیون DAC استفاده می‌کند. اندازه‌های متوسط ​​و بزرگ-2 بلوک تست استاندارد CS را برای کالیبراسیون اولیه اتخاذ می‌کنند. صفحات ضخیم با قطر بزرگتر یا مساوی 200 میلی متر، علاوه بر این، از CS{9}}4 بلوک آزمایشی برای جبران میرایی سطح منحنی برای اصلاح افت فشار صوتی ناشی از انحنا استفاده کنید. تشخیص موج عرضی از بلوک‌های آزمایشی GS و SGB برای کالیبره کردن مقدار K و نقطه برخورد استفاده می‌کند. در سایت، بلوک‌های آزمایش کنتراست شیار V و برش سیم که با مواد خالی مشابه پردازش شده‌اند، می‌توانند برای بررسی مجدد حساسیت استفاده شوند تا دقت معیار قابل کنترل حلقه بسته را دریابید.

2.3 مشخصات اسکن و استانداردهای درجه بندی کیفیت

(1) فرآیند اسکن کامل{1}}پوشش استاندارد: برای حذف کامل مناطق کور تشخیص و استاندارد کردن توالی اسکن و استانداردهای پوشش: جهت شعاعی موج طولی از اسکن همپوشانی پیوسته مارپیچی استفاده می کند تا از حذف کل دایره بیرونی سیلندر اطمینان حاصل شود. جهت محوری موج طولی اسکن مخالف دو جهته را از هر دو وجه انتهایی اتخاذ می کند تا مناطق کور میدان صوتی لبه وجه های انتهایی را حذف کند. تشخیص محوری و محیطی موج عرضی اسکن دو طرفه رو به جلو و معکوس را با همپوشانی مسیر اسکن بیشتر یا مساوی 10 درصد در طول فرآیند اتخاذ می کند تا از نواحی شناسایی نشده محلی جلوگیری شود.

(2) سیستم درجه بندی کیفیت کمی سطح پنج-: با ترکیب -شاخص‌های دو بعدی اندازه معادل نقص و تضعیف موج پایین، یک استاندارد درجه‌بندی کمی درجه Ⅰ-Ⅴ با در نظر گرفتن خطرات اندازه نقص و یکنواختی کلی مواد با منطق قضاوت دقیق و مرزهای واضح ایجاد می‌شود.

درجه‌بندی معادل سوراخ پایین: درجه Ⅰ کمتر یا مساوی Φ2 میلی‌متر، درجه Ⅱ کمتر یا مساوی Φ3 میلی‌متر، درجه Ⅲ کمتر یا مساوی Φ4 میلی‌متر، درجه Ⅳ کمتر یا مساوی Φ4 میلی‌متر+6دسی‌بلی‌تر یا مساوی Φ4 میلی‌متر، درجه

درجه بندی میرایی موج پایین: درجه Ⅰ کمتر یا مساوی 6 دسی بل، درجه Ⅱ کمتر یا مساوی 12 دسی بل، درجه Ⅲ کمتر یا مساوی 18 دسی بل، درجه Ⅳ کمتر یا مساوی 24 دسی بل، درجه Ⅴ Ⅴ ＞.

در همین حال، یک مکانیسم{0}}وتوی یک رای برای عیوب-پرخطر اجرا می‌شود: عیوب با انبساط مداوم و خطرات شکستگی ناگهانی مانند لکه‌های سفید، لایه‌برداری‌های نافذ، تاخوردگی و ترک‌های تیز مختلف به‌طور مستقیم به‌عنوان درجه Ⅴ فاقد صلاحیت ارزیابی می‌شوند، بدون توجه به اندازه و معادل فرآیند، دارای شرایط مناسب نیستند. مونتاژ، کنترل دقیق خطرات ایمنی سازه از منبع.

3. مشکلات فنی اصلی و راه حل برای تشخیص رزوه پیچ با استحکام بالا-در سرویس-

در سرویس، پیچ‌های با استحکام بالا به‌طور گسترده در سناریوهای کلیدی مانند تکیه‌گاه‌های سازه‌های فولادی، امکانات تفریحی بزرگ و تجهیزات سنگین-استفاده می‌شوند. تحت بارهای کشش متناوب، برشی و ارتعاشی طولانی مدت، ترک‌های ریز خستگی به راحتی در ریشه رزوه شروع و منبسط می‌شوند، که شکل اصلی خرابی پیچ و مهره در سرویس است. متفاوت از شرایط تشخیص آزاد قطعات کارخانه، پیچ‌ها در{8}}سرویس معمولاً توسط محافظ ثابت، ساختار غیرقابل جدا شدن و فضای تشخیص باریک محدود می‌شوند. فرآیندهای فراصوت موج عرضی مرسوم دارای مناطق کور عمیق بزرگی هستند و نمی‌توانند بخش‌های رزوه‌ای تحت تنش را بپوشانند، که مدت‌هاست یک مشکل فنی در آزمایش‌های غیرمخرب صنعتی{11}}است. این مقاله بر اساس-مکانیسم انعکاس زاویه‌ای کوچک-موج طولی زاویه‌ای و{14}}مکانیسم بازتاب زاویه شرایط

3.1 شرایط محدودیت شناسایی پیچ و مهره در سرویس

(1) محدودیت محافظ ساختاری: یک سر پیچ و مهره‌های-سرویس عمیقاً در ماتریس سازه بتنی یا فولادی فرو رفته است و سر دیگر کاملاً توسط مهره‌ها، واشرها و اجزای ابزار محافظت می‌شود. بخش رزوه تحت فشار هسته هیچ سطح تشخیص آشکاری ندارد و تنها معیار تشخیص موجود، نمای انتهایی پیچ و مهره با پنجره تشخیص بسیار محدود است.

(2) محدودیت شرایط کاری فضایی: صفحه انتهایی پیچ قطر کوچکی دارد و یک سوراخ بند انگشتی با عمق Φ6 میلی متر و عمق 3 میلی متر به طور کلی در مرکز قرار می گیرد و ناحیه متحرک موثر پروب را بیشتر فشرده می کند. پروب‌های معمولی-میل زاویه‌دار بزرگ و پروب‌های اندازه بزرگ-نمی‌توانند خود را با فضای باریک تطبیق دهند، و نمی‌توان از ناحیه نزدیک-منطقه کور اجتناب کرد.

(3) محدودیت پوشش میدان صوتی: عمق رزوه تحت فشار استاندارد استاندارد در پیچ‌های سرویس می‌تواند به 121 میلی‌متر برسد، با دهانه مسیر صوتی بزرگ و شیب تضعیف میدان صوتی آشکار. یک -کاوشگر زاویه‌ای دارای محدوده پوشش میدان صوتی محدودی است و نمی‌تواند پوشش آزاد کامل-عمق کور-را درک کند و به راحتی باعث حذف ترک‌های عمیق می‌شود.

3.2 اصل هسته و انتخاب پروب تشخیص امواج طولی زاویه کوچک-

کاوشگرهای موج عرضی معمولی با هدف محدودیت‌های چندگانه شرایط کاری پیچ‌های سرویس- دارای مسیر صوتی کوتاه، پوشش عمیق ناکافی و مناطق کور بزرگ هستند که برای تشخیص رزوه عمیق کاملاً غیرقابل اجرا هستند. این مقاله از پروب های مورب موج طولی زاویه ای کوچک به عنوان دستگاه های تشخیص هسته استفاده می کند. مکانیسم فنی اصلی آن این است که امواج طولی دارای تضعیف انتشار کم، قابلیت نفوذ قوی و مسیر صوتی موثر بزرگ هستند. برخورد زاویه‌ای کوچک می‌تواند پوشش میدان صوتی عمیق را درک کند و بازتاب کارآمد انتهای-زاویه با ترک‌های خستگی ریشه نخ را ایجاد کند، که کاملاً با سطح انتهایی باریک،-عمق بزرگ و غیرقابل جدا شدن در-شرایط تشخیص سرویس سازگار است.

(1) مکانیسم پوشش گرادیان چند زاویه ای: شیب کوچک-کاوشگرهای موج طولی زاویه‌ای 8.73 درجه -26.9 درجه (K=0.15-0.51) با زوایای مختلف مربوط به عمق‌های تشخیص بهینه متفاوت اتخاذ شده‌اند. پوشش متقابل ترکیبی چند{6}}کاوشگر، تشخیص کور-رایگان محدوده کامل 20-130 میلی‌متری رزوه تحت فشار را می‌دهد. پیچ های استاندارد بدون سوراخ بند انگشتی تداخل میدان صوتی کمی دارند و می توانند به طور کامل توسط یک پروب تک زاویه پوشانده شوند. پیچ‌ها با سوراخ‌های انگشتانه دارای حفره‌های میدان صوتی مرکزی هستند و باید با اسکن چند زاویه‌ای برای حذف مناطق کور مرکزی تکمیل شوند.

(2) معیارهای دقیق انتخاب پروب: به طور یکنواخت پروب هایی با فرکانس بزرگتر یا مساوی 5 مگاهرتز اتخاذ کنید. با تکیه بر ویژگی‌های پالس باریک فرکانس بالا، وضوح محوری برای اطمینان از قابلیت تشخیص ترک‌های 0.5 میلی‌متری{4}}سطح میکرو- بهبود یافته است. اندازه‌های ویفر Φ6{10}}Φ24 میلی‌متری با توجه به گرادیان عمق نخ مطابقت دارند: ویفرهای کوچک با فضای باریک انتهایی سازگار می‌شوند و ویفرهای بزرگ انرژی پرتو صدای عمیق را تضمین می‌کنند. کاوشگرهای لبه کوتاه{11}}جلو-برای به حداقل رساندن مناطق کور میدان نزدیک صورت انتهایی ترجیح داده می‌شوند.

3.3 فرآیند کالیبراسیون و اسکن سیستم تشخیص

(1) سیستم کالیبراسیون ویژه: بلوک‌های آزمایشی معمولی CSK-Ⅰ فقط برای پروب‌های مورب با زاویه بزرگ بالای 25 درجه قابل استفاده هستند و نمی‌توانند کالیبراسیون مقدار K، اندازه‌گیری لبه جلویی و کالیبراسیون حساسیت پروب‌های موج طولی زاویه{{3} کوچک را تکمیل کنند. صنعت باید بلوک های تست کنتراست متخلخل ویژه ای را برای کالیبراسیون پارامترهای اساسی اتخاذ کند. در همین حال، بلوک‌های آزمایش رزوه شبیه‌سازی‌شده سفارشی با مواد مشابه، مشخصات نخ یکسان و عمق فوق‌العاده-برای مطابقت دقیق با حداکثر شرایط کار مسیر صوت، تصحیح خطاهای تضعیف امواج صوتی عمیق، و اطمینان از حساسیت تشخیص قابل کنترل ترک‌های عمیق استفاده می‌شوند.

(2) فرآیند اسکن کور کامپوزیت{1}}رایگان: روش اسکن ترکیبی "ترجمه + میکرو-چرخش" را اتخاذ کنید. کاوشگر در امتداد قطر صفحه انتهایی به جلو و عقب ترجمه می‌شود تا ناحیه شعاعی را بپوشاند، و پس از هر ترجمه کمی می‌چرخد (زاویه چرخش کمتر یا مساوی 5 درجه) تا به تدریج تمام جهات محیطی پیچ را بپوشاند، به طور کامل مناطق کور تشخیص رزوه‌های محیطی را حذف می‌کند و غربالگری ریشه‌های چربی دامنه کامل-را مشاهده می‌کند.

4. ویژگی های شکل موج و قواعد قضاوت کمی عیوب ترک نخ

برای روشن شدن قوانین قضاوت شکل موج در-ترک‌های نخ سرویس و کمی کردن آستانه‌های تشخیص، این مقاله آزمایش‌های مقایسه‌ای را با بلوک‌های آزمایش نخ شبیه‌سازی‌شده با اندازه فوق‌العاده-بزرگ- (Φ46 میلی‌متر، طول رزوه مؤثر 221 میلی‌متر) انجام می‌دهد. ترک‌های استاندارد برش سیم{6} با عمق و طول قوس متفاوت در موقعیت‌های محیطی رزوه‌ها در ساعت 12/3/6/9 پردازش می‌شوند. این مقاله به طور سیستماتیک شکل موج پایه خط‌های آزاد{12}}رشته‌های آزاد، شکل‌های موج اعوجاج نقص و قوانین تغییر گرادیان نسبت سیگنال به{14}}را که قابل اجرا بر روی-استانداردهای قضاوت شکل موج سایت هستند، خلاصه می‌کند.

4.1 نقص-شکل موج پایه رشته آزاد

هنگامی که رزوه پیچ دست نخورده و بدون نقص باشد، امواج طولی اولتراسونیک از طریق انعکاس واسط رزوه، پژواک های دوره ای منظم و یکنواخت، با شکل موج های متقارن نوسان، خط پایه مسطح و بدون پیک موج غیرعادی مستقل ایجاد می کنند. محدوده نوسان دامنه پژواک پایدار است، و به عنوان ویژگی شکل موج پایه برای قضاوت در سایت رشته های دست نخورده عمل می کند، که می تواند به طور موثر شکل موج های معیوب را از پژواک های ساختاری رشته معمولی متمایز کند.

4.2 ویژگی‌های شکل موج و قوانین نسبت سیگنال به-ترک‌ها با عمق‌های مختلف

ترک‌های خستگی ریشه نخ، انتشار طبیعی امواج طولی را مسدود می‌کنند، مسیر انعکاس رابط را تغییر می‌دهند، تقارن پژواک‌های نخ را از بین می‌برند و امواج نقص غیرعادی مستقل را تشکیل می‌دهند. عمق ترک مستقیماً نسبت سیگنال به نویز و دامنه اکو را تعیین می‌کند، در حالی که تأثیر طول قوس بر حساسیت تشخیص ناچیز است. شیب کمی به شرح زیر است:

ترک عمیق 1.5 میلی متر: نسبت سیگنال به-نسبت سیگنال به-دسی بل 6 دسی بل، دامنه پژواک نقص به طور قابل توجهی بیشتر از اکو نخ پایه با عدم تقارن شکل موج آشکار.

ترک عمیق 1.0 میلی متر: نسبت سیگنال به-5 دسی بل، موج نقص قابل شناسایی واضح و اعوجاج شکل موج قابل توجه.

ترک عمیق 0.8 میلی متر: نسبت سیگنال به-صد دسی بل، ظاهر پایدار موج نقص؛

ترک عمیق 0.5 میلی متر: نسبت سیگنال به-3dB، موج نقص قابل شناسایی با وضوح کاهش یافته، به عنوان حد تشخیص فرآیندهای معمولی عمل می کند.

4.3 نتیجه گیری قضاوت اصلی و مرزهای فنی

(1) ویژگی های قضاوت شکل موج اصلی: شکل موج نمادین ترک‌های خستگی «تحریف نامتقارن پژواک رشته راست + پیک موج غیرعادی مستقل» است که با پژواک‌های دوره‌ای رشته‌ای معمولی، درهم‌رفتگی ساختاری و امواج منعکس‌شده چندگانه متفاوت است و به‌عنوان پایه اصلی برای شناسایی دقیق ترک در-سایت عمل می‌کند.

(2) عامل حساسیت نقص غالب: حساسیت تشخیص با عمق ترک همبستگی مثبت دارد، در حالی که طول امتداد محیطی ترک تأثیر کمی بر دامنه اکو و نسبت سیگنال به-صدا دارد. قضاوت در سایت نیازی به تمرکز بیش از حد بر طول امتداد محیطی ترکها ندارد و عمق ترک موثر باید به عنوان شاخص اصلی برای درجه بندی خطر نقص در نظر گرفته شود.

(3) مرزهای فنی تشخیص فرآیند: در شرایط تشخیص مرسوم 5 مگاهرتز، طول موج طولی در فولاد حدود 1.2 میلی متر است. محدود شده توسط حد پراش صوتی، حد تشخیص پایدار فرآیندهای مرسوم، ترک‌های میکرو{4}} عمق 0.5 میلی‌متری است. برای تشخیص ترک های خستگی ریزتر، لازم است وضوح بیشتر با افزایش فرکانس پروب، افزایش پهنای باند سیگنال و بهینه سازی پارامترهای فوکوس بهبود یابد.

5. خلاصه فنی مهندسی و{1}}نکات کلیدی کنترل کیفیت در سایت

ادغام مکانیسم شکل‌دهی پیچ، قوانین انتشار میدان صوتی، محدودیت‌های شرایط کاری و ویژگی‌های پاسخ عیب، منطق فنی اصلی فرآیند تشخیص اولتراسونیک کامل برای پیچ‌ها-با استحکام بالا، انطباق متفاوت فرآیندها بر اساس سناریوها، شناسایی اهداف بر اساس مکانیسم‌های نقص، و کالیبره کردن دقیق قوانین بر اساس میدان صوتی است. تمرکز فنی، سیستم فرآیند و استانداردهای کنترل کیفیت تشخیص خالی کارخانه و تشخیص نخ سرویس در-کاملاً مستقل هستند. نقاط کنترل کیفیت اصلی و منطق اجتناب از خطا به شرح زیر است:

(1) منطق هسته تشخیص خالی کارخانه: تمرکز بر عیوب استاتیک ذاتی ناشی از متالورژی و آهنگری. گرادیان اندازه قطعه کار را به عنوان مبنای انتخاب فرآیند در نظر بگیرید، غربالگری کمی عیوب حجمی محوری را از طریق امواج طولی و تشخیص جهت عیوب مسطح سطحی از طریق امواج عرضی، و کنترل کامل کیفیت حلقه بسته-مواد خام با تکیه بر سیستم کالیبراسیون ویژه سطح منحنی و پنج{2}}سطح استاندارد کالیبراسیون سطح منحنی، جلوگیری از ورود به سطح کمّی، شناسایی کنید. لینک اسمبلی از منبع

(2) منطق اصلی تشخیص موضوع در سرویس-: تمرکز بر عیوب خستگی پویا ناشی از بارهای سرویس، شکستن گلوگاه ناحیه کور در شرایط کاری غیر{0}}جداسازی، اتخاذ فرآیند پوشش متقاطع تقسیم‌بندی شده موج طولی چند زاویه‌ای-کوچک-و شناسایی دقیق ترک‌های ریز- عمیق با تکیه بر سه ویژگی همگامی شکل موجی نسبت سیگنال به-نویز و پیک‌های غیرعادی موج، با تمرکز بر جلوگیری از حوادث شکستگی ناگهانی ناشی از گسترش نقص‌های خستگی.

(3) اجتناب از سوء تفاهمات فنی صنعتی رایج: استفاده از فرآیندهای معمولی شفت و جوش اولتراسونیک برای تشخیص پیچ و مخلوط کردن فرآیندهای مختلف ممنوع است. پیچ و مهره‌های دارای سوراخ انگشتانه باید با اسکن چند زاویه‌ای به جای شناسایی ساده یک-کاوشگر تکمیل شوند. پروب‌های موج طولی زاویه‌دار کوچک-از کالیبره شدن توسط بلوک‌های آزمایش زاویه بزرگ- برای جلوگیری از خطاهای کالیبراسیون سیستماتیک منع شده‌اند. نقص‌های پرخطر-مثل لکه‌های سفید، ترک‌ها و لایه‌برداری‌های نافذ مشمول حق وتوی شدید با یک رأی-برای حذف خطرات ایمنی عمده هستند.

این مقاله به طور کامل یک سیستم فنی چرخه کامل-زندگی- را پوشش می‌دهد که ردیابی مکانیزم شکل‌دهی پیچ با استحکام بالا-، تجزیه و تحلیل تکامل عیب، تشخیص استاندارد کارخانه،-تطبیق شرایط کاری در سرویس، قضاوت شکل موج میکرو-ترک و کنترل ریسک درجه‌بندی کیفیت را پوشش می‌دهد. این به طور کامل نقاط درد صنعتی اصلی را حل می کند، از جمله فرآیندهای تشخیص پیچ و مهره آشفته، عدم کالیبراسیون سطح منحنی، مناطق کور عمیق بدون پوشش، عدم وجود مبنای کمی برای قضاوت ریز-و قضاوت نادرست-مکرر و حذف در سایت. تمام نتایج فنی در متن کامل بر اساس مکانیسم متالورژی و اصول آکوستیک اولتراسونیک، با پارامترهای فرآیند کمی، منطق حلقه بسته و قابلیت پیاده‌سازی قوی است. می‌توان مستقیماً برای جمع‌آوری فرآیند سازمانی،-راهنمای عملیات در سایت، آموزش فنی پرسنل و پذیرش کیفیت مهندسی، برخورداری از کاربرد مهندسی بسیار بالا و ارزش ارتقای صنعتی برای بهبود استانداردسازی، پالایش و دقت تست‌های ایمنی غیر{13} و جلوگیری از خطرات مخرب ساختاری{12}}پیچ استحکام بالا استفاده کرد.