专利名称：螺栓螺纹部位疲劳裂纹超声波探伤方法
技术领域：
本发明涉及裂纹检测技术领域，尤其是一种螺栓螺纹部位疲劳裂纹超声波探伤方 法。
背景技术：
气缸和主轴承螺栓、缸头螺栓的连接处是整台柴油机的关键部位，连接的牢固度， 稳定性直接关系到柴油机的运行，一直以来，螺栓零件螺纹部位的探伤都是一个难点，探伤 方法一般为解体后采用磁粉检测、渗透检测或从端头用直探头检测，这些方法都存在对工 件有损伤的弊端，目前，还没有一种有效的方法对气缸和主轴承螺栓、缸头螺栓的连接螺纹 部位进行检测，一旦工件内部存在裂纹，将会给柴油机的运行带来隐患。

发明内容
为了克服现有的气缸和主轴承螺栓、缸头螺栓连接处缺少有效的检测方法的不 足，本发明提供了一种螺栓螺纹部位疲劳裂纹超声波探伤方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种螺栓螺纹部位疲劳裂纹超声波 探伤方法，包括以下步骤准备设备和器材一探伤部位的规定、探测面及探伤时机的选择一 探伤前的准备工作一探伤操作一验收与处理一收尾。准备设备和器材步骤包括以下工具a.超声波探伤仪模拟式或数字式超声波探伤仪，其性能指标应满足JB/T10061 《A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》的要求，使用中，仪器的检定应在有效期内， 通过年检和季度性能校验；b.探头；c.试块实物试块，包括设有2mm深的大人工缺陷的16V280型柴油机气缸和主轴 承螺栓灵敏度校验试块和设有Imm深的小人工缺陷的缸头螺栓灵敏度校验试块；d.耦合剂40 50#机油；e.其他附件记号笔、记录本及记录工具。探伤前的准备工作步骤包括a.清除探测面影响耦合的污物；b.仪器的调节选择试块，将探头移至工件上方，调节声程和水平旋钮，将试块无 缺陷处螺纹最高反射波调至满屏80%，此时仪器调节完成，绕工件转动探头，转动过程中应 保证探头与工件之间的耦合，若人工缺陷相对应处正常螺纹波缺失，补偿耦合差后便可进 行日常探伤操作，否则，应检查仪器及探头性能，若失灵，则需更换探头或报机修部门维修 仪器。探伤操作步骤包括a.探伤部位的规定、探测面及探伤时机的选择，检测相关规定见表1。表 1
工件名称探伤部位所使用探 头探测面探伤时机280型柴油 机气缸和主 轴承螺栓杆身2.5P20Z螺母端端面柴油机解体清 洗后，螺栓未 拧出前(拧出 后的螺栓也可 按本方法操 作)机体端螺 纹部位5P8X 10K2R24图Ia阴影所示 部位缸头螺栓 (长短螺栓)气缸盖端 螺纹部位5P6X 6K2R9图Ib阴影所示 部位b.选择探头，并调节好仪器；c.在工件探测面上涂耦合剂；d.探头移至工件上方，绕工件转动一周以上，探头转动速度应不大于1周/5s，探 头位置可通过支架进行固定，当出现正常螺纹波缺失或明显降低时，应判为危害缺陷，对 于需要对整个裂纹部位进行扫查的工件，探头在旋转的同时应该前后移动，即作锯齿状扫 查；e.探伤过程中，出现波形与上一步骤描述不同，但探伤人员认为该缺陷具有危害 性时，也应判为危害缺陷；f.探伤过程中应保证探头与工件间的耦合，当出现杂波太多、形状反射波消失等 情况时，应检查耦合、探头、探头线以及仪器的状态是否完好，若状态不佳，应进行调整或更换。验收与处理步骤包括a.工件上发现危害缺陷时，应判为不合格，在工件上标出标记，交下道工序处理；b.未发现危害缺陷时，判为合格，在气缸和主轴承螺栓端头敲打探伤钢印，在缸头 螺栓端头盖橡皮印，交下道工序。收尾步骤包括a.在试块上校验仪器，检查仪器性能参数是否改变，如人工缺陷位置出现水平位 移改变超过2%或缺陷波高降低达2dB或以上时，应对当日被检工件重新检测；b.按要求如实填写相应探伤记录；c.关闭仪器，整理探伤场地。本发明的有益效果是，利用入射横波对螺纹部位进行扫查，在不解体的情况下即 可完成检测，通过螺纹固有回波的状况，比如正常、衰减或消失来判断螺纹部位是否存在裂 纹，简单方便，准确高效。


下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图Ia是本发明的16V280型柴油机气缸和主轴承螺栓灵敏度校验试块示意图；图Ib是本发明的缸头螺栓灵敏度校验试块示意图；图2是本发明的斜探头探伤时仪器调节示意图；图3是本发明的人工缺陷处波形示意图。
图中1.大人工缺陷，2.小人工缺陷。
具体实施例方式现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以 示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。一种螺栓螺纹部位疲劳裂纹超声波探伤方法，包括以下步骤准备设备和器材一 探伤前的准备工作一探伤操作一验收与处理一收尾。准备设备和器材步骤包括以下工具a.超声波探伤仪模拟式或数字式超声波探伤仪，其性能指标应满足JB/T10061 《A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》的要求，使用中，仪器的检定应在有效期内， 通过年检和季度性能校验；b.探头；如图Ia是本发明的16V280型柴油机气缸和主轴承螺栓灵敏度校验试块示意图， 图Ib是本发明的缸头螺栓灵敏度校验试块示意图，c.试块实物试块，包括设有2mm深的 大人工缺陷1的16V280型柴油机气缸和主轴承螺栓灵敏度校验试块和设有Imm深的小人 工缺陷2的缸头螺栓灵敏度校验试块；d.耦合剂40 50#机油；e.其他附件记号笔、记录本及记录工具。探伤前的准备工作步骤包括a.清除探测面影响耦合的污物；如图2是本发明的斜探头探伤时仪器调节示意图，图3是本发明的人工缺陷处波 形示意图，b.仪器的调节选择试块，将探头移至工件上方，调节声程和水平旋钮，将试块 无缺陷处螺纹最高反射波调至满屏80%，此时仪器调节完成，绕工件转动探头，转动过程中 应保证探头与工件之间的耦合，若人工缺陷相对应处正常螺纹波缺失，补偿耦合差后便可 进行日常探伤操作，否则，应检查仪器及探头性能，若失灵，则需更换探头或报机修部门维 修仪器。探伤操作步骤包括a.探伤部位的规定、探测面及探伤时机的选择，检测相关规定见表1。表 权利要求
1.一种螺栓螺纹部位疲劳裂纹超声波探伤方法，其特征是包括以下步骤准备设备 和器材一探伤前的准备工作一探伤操作一验收与处理一收尾。
2.根据权利要求1所述的螺栓螺纹部位疲劳裂纹超声波探伤方法，其特征是准备设 备和器材步骤包括以下工具a.超声波探伤仪模拟式或数字式超声波探伤仪，其性能指标应满足JB/T10061《A型 脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》的要求，使用中，仪器的检定应在有效期内，通过 年检和季度性能校验；b.探头；c.试块实物试块，包括设有2mm深的大人工缺陷(1)的16V280型柴油机气缸和主轴 承螺栓灵敏度校验试块和设有Imm深的小人工缺陷(2)的缸头螺栓灵敏度校验试块；d.耦合剂40 50#机油；e.其他附件记号笔、记录本及记录工具。
3.根据权利要求1所述的螺栓螺纹部位疲劳裂纹超声波探伤方法，其特征是探伤前 的准备工作步骤包括a.清除探测面影响耦合的污物；b.仪器的调节选择试块，将探头移至工件上方，调节声程和水平旋钮，将试块无缺陷 处螺纹最高反射波调至满屏80%，此时仪器调节完成，绕工件转动探头，转动过程中应保证 探头与工件之间的耦合，若人工缺陷相对应处正常螺纹波缺失，补偿耦合差后便可进行日 常探伤操作，否则，应检查仪器及探头性能，若失灵，则需更换探头或报机修部门维修仪器。
4.根据权利要求1所述的螺栓螺纹部位疲劳裂纹超声波探伤方法，其特征是探伤操 作步骤包括a.选择探头，并调节好仪器；b.在工件探测面上涂耦合剂；c.探头移至工件上方，绕工件转动一周以上，探头转动速度应不大于1周/5s，探头位 置可通过支架进行固定，当出现正常螺纹波缺失或明显降低时，应判为危害缺陷，对于需要 对整个裂纹部位进行扫查的工件，探头在旋转的同时应该前后移动，即作锯齿状扫查；d.探伤过程中，出现波形与上一步骤描述不同，但探伤人员认为该缺陷具有危害性时， 也应判为危害缺陷；e.探伤过程中应保证探头与工件间的耦合，当出现杂波太多、形状反射波消失等情况 时，应检查耦合、探头、探头线以及仪器的状态是否完好，若状态不佳，应进行调整或更换。
5.根据权利要求1所述的螺栓螺纹部位疲劳裂纹超声波探伤方法，其特征是验收与 处理步骤包括a.工件上发现危害缺陷时，应判为不合格，在工件上标出标记，交下道工序处理；b.未发现危害缺陷时，判为合格，在气缸和主轴承螺栓端头敲打探伤钢印，在缸头螺栓 端头盖橡皮印，交下道工序。
6.根据权利要求1所述的螺栓螺纹部位疲劳裂纹超声波探伤方法，其特征是收尾步 骤包括a.在试块上校验仪器，检查仪器性能参数是否改变，如人工缺陷位置出现水平位移改 变超过2%或缺陷波高降低达2dB或以上时，应对当日被检工件重新检测；b.按要求如实填写相应探伤记录； C.关闭仪器，整理 探伤场地。
全文摘要
本发明涉及裂纹检测技术领域，尤其是一种螺栓螺纹部位疲劳裂纹超声波探伤方法。其包括以下步骤准备设备和器材→探伤前的准备工作→探伤操作→验收与处理→收尾。利用入射横波对螺纹部位进行扫查，在不解体的情况下即可完成检测，通过螺纹固有回波的状况，比如正常、衰减或消失来判断螺纹部位是否存在裂纹，简单方便，准确高效。
文档编号G01N29/04GK102053119SQ20101021650
公开日2011年5月11日 申请日期2010年7月5日 优先权日2010年7月5日
发明者安利新, 朱岗, 沈科, 石海英, 胡德明 申请人:南车戚墅堰机车有限公司