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技術(shù)文章

軋輥探傷的方法

軋輥探傷的方法


    常見軋輥探傷的方法
常見軋輥探傷的方法主要有以下幾種：磁粉探傷、滲透著色探傷、渦流探傷、超聲波探傷。下面逐一進(jìn)行介紹。 
1、磁粉探傷 
磁粉探傷技術(shù)主要被用來(lái)測(cè)定軋輥輥身表面的裂紋和在輥頸區(qū)域的疲勞裂紋、過(guò)度的周期負(fù)荷或隨后產(chǎn)生的正常腐蝕。 
磁粉探傷原理：電磁學(xué)原理，磁化電流通過(guò)鐵磁性工件表面形成電磁場(chǎng)，缺陷的存在會(huì)切斷磁力線，形成漏磁場(chǎng)并吸附磁粉，磁粉堆積形成磁痕，通過(guò)觀察磁痕來(lái)判斷缺陷的存在（磁痕實(shí)質(zhì)上就是放大了的缺陷）。 
磁粉探傷技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)： 
（1）確定表面和次表面線形不連續(xù)缺陷； 
（2）操作和解釋相對(duì)簡(jiǎn)單。 
磁粉探傷技術(shù)的缺點(diǎn)： 
（1）只能使用在鐵磁體材質(zhì)上； 
（2）局限于表面缺陷的探傷。 
2、滲透著色探傷 
滲透著色探傷由于使用簡(jiǎn)單，滲透著色探傷廣泛地用于軋輥表面裂紋檢查。*常見的是用紅色染料，可以用噴霧的方法來(lái)施加。與白色的底子相比提供了明顯的對(duì)比。 
滲透著色探傷優(yōu)點(diǎn)： 
（1）不需要電源； 
（2）可以探測(cè)復(fù)雜的形狀，指出缺陷的形狀和尺寸； 
（3）能夠顯示很少很密的缺陷； 
（4）能夠探測(cè)黑色及有色金屬。 
滲透著色探傷缺點(diǎn)： 
（1）不能探測(cè)次表面的缺陷； 
（2）表面必須干凈無(wú)油污而且干燥。 
3、渦流探傷 
渦流探傷是7O年代開始使用這種方法，此方法是開發(fā)并被自動(dòng) 
化的**個(gè)裂紋探傷系統(tǒng)。當(dāng)表面裂紋存在時(shí)，它能給磨工清楚正確 
的信號(hào)。它也能查明缺陷的位置和裂紋的級(jí)別。由于渦流探傷主要用于確定表面裂紋。 
渦流檢測(cè)原理：渦流檢測(cè)是建立在電磁感應(yīng)原理基礎(chǔ)之上的一種無(wú)損檢測(cè)方法，它適用于導(dǎo)電材料。當(dāng)把一塊導(dǎo)體置于交變磁場(chǎng)之中，在導(dǎo)體中就有感應(yīng)電流存在，即產(chǎn)生渦流。由于導(dǎo)體自身各種因素（如電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、形狀，尺寸和缺陷等）的變化，會(huì)導(dǎo)致渦流的變化，利用這種現(xiàn)象判定導(dǎo)體性質(zhì)，狀態(tài)的檢測(cè)方法，叫渦流檢測(cè)。 
渦流探傷的優(yōu)點(diǎn)： 
1、檢測(cè)時(shí)，線圈不需要接觸工件，也無(wú)需耦合介質(zhì)，所以檢測(cè)速度快。 
2、對(duì)工件表面或近表面的缺陷，有很高的檢出靈敏度，且在一定的范圍內(nèi)具有良好的線性指示，可用作質(zhì)量管理與控制。 
3、能測(cè)量金屬覆蓋層或非金屬涂層的厚度。 
4、可檢驗(yàn)?zāi)芨猩鷾u流的非金屬材料，如石墨等。 
5、檢測(cè)信號(hào)為電信號(hào)，可進(jìn)行數(shù)字化處理，便于存儲(chǔ)、再現(xiàn)及進(jìn)行數(shù)據(jù)比較和處理。 
渦流探傷的缺點(diǎn) 
（1）只能在導(dǎo)體材料上探傷； 
（2）滲透深度淺； 
（3）許多因素如材質(zhì)的幾何形狀和滲透性要影響信號(hào)。在一些情 
況下磁粉探傷殘余的磁或其它信號(hào)源會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)?`的讀數(shù)； 
（4）渦流探傷裝置有一定的盲區(qū)（一般是在探測(cè)開始和結(jié)束的區(qū)域） 
4、超聲波探傷 
近年來(lái)，軋輥超聲波探傷系統(tǒng)已經(jīng)普及，如上所述它們已與渦流探傷接合并使用。其主要優(yōu)點(diǎn)是能探測(cè)次表面缺陷以及能探測(cè)復(fù)合澆注軋輥的結(jié)合處的缺陷。一般說(shuō)來(lái)，用耦合晶柱探頭對(duì)次表層探傷。為了使聲波有效地傳入軋輥要使用水（油）作為耦合劑。進(jìn)一步開發(fā)了表面波和切面波合成探頭，可能會(huì)代替渦流探傷。 
超聲波探傷原理：超聲波探傷是利用超聲波在物質(zhì)中的傳播、反射和衰減等物理特性來(lái)發(fā)現(xiàn)缺陷的一種探傷方法。超聲波探傷具有靈敏度高、探測(cè)速度快、成本低、操作方便、探測(cè)厚度大對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害，特別對(duì)裂紋、未熔合等危險(xiǎn)性缺陷探傷靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。但也存在操作者的水平和經(jīng)驗(yàn)有關(guān)缺點(diǎn)。在探傷中，常與其他探傷手段配合使用，提高探傷結(jié)果的可靠性。 
超聲波探傷的優(yōu)點(diǎn) 
（1）可以在很多材質(zhì)里滲透到相當(dāng)深度； 
（2）能夠在次表面探傷； 
（3）能夠探測(cè)很小的裂紋； 
（4）在確定裂紋尺寸和深度時(shí)相對(duì)準(zhǔn)確； 
（5）便攜式可用電池提供能源進(jìn)行操作； 
（6）能夠檢測(cè)內(nèi)部缺陷的變化。 
超聲波探傷的缺點(diǎn) 
（1）需要好的耦合劑； 
（2）需要受過(guò)培訓(xùn)的有經(jīng)驗(yàn)的操作工； 
（3）操作工對(duì)缺陷要有豐富的知識(shí)。 
超聲波探傷的組成：標(biāo)準(zhǔn)超聲波清洗設(shè)備由三部分組成：超聲波發(fā)生器（又稱超聲波電源）、換能器及其它的輔助設(shè)備。 
超聲波發(fā)生器：即我們常說(shuō)的探傷儀，將低頻電轉(zhuǎn)變成 28KHZ以上的高頻電信號(hào)，通過(guò)鏈接線接到換能器上。 
超聲波換能器：熟稱探頭，是一種高效率的換能元件，能將電能轉(zhuǎn)換成強(qiáng)有力的超聲波振動(dòng)，在產(chǎn)生超聲波振動(dòng)時(shí)，仿佛是一個(gè)小的活塞，振幅很小，約只有幾微米。這就是平時(shí)我們所說(shuō)的超聲波。 　　輔助設(shè)備：鏈接線、耦合劑、試塊 
常用的探頭： 
2兆表面波探頭：用于檢測(cè)軋輥表面裂紋 
2兆的雙晶探頭：用于檢測(cè)軋輥工作層厚度 
2兆的直探頭：用于檢測(cè)軋輥內(nèi)部缺陷 
2兆45度斜探頭：用于檢測(cè)裂紋深度 
超聲波探傷可能出現(xiàn)的問(wèn)題 
1、由于超聲波會(huì)受到被測(cè)物體不平整、反射角度度以及多次反射的影響，可能會(huì)帶來(lái)測(cè)量數(shù)據(jù)誤差增大。 
2、由于超聲波有測(cè)量盲區(qū)的固有特性，因此，如果近距離測(cè)量時(shí)，當(dāng)測(cè)量位置發(fā)生變化而接收到的數(shù)據(jù)不變時(shí)，說(shuō)明進(jìn)入了測(cè)量盲區(qū)。 
3、超聲波在測(cè)量遠(yuǎn)處物體時(shí)，如果沒有測(cè)量數(shù)據(jù)返回，可能是超出測(cè)量范圍，或是測(cè)量角度不對(duì)。可以適當(dāng)調(diào)整測(cè)量角度。 
合理的軋輥探傷工藝的優(yōu)點(diǎn) 
1節(jié)約成本 
（1）未使用軋輥探傷的軋鋼廠在修磨軋輥時(shí)一般采用開環(huán)磨削或車削的方式操作，一般說(shuō)來(lái)這意味著要去掉軋輥表面的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)深度，如果缺陷較小，造成了不必要的浪費(fèi)；如果缺陷較大，可能去除不干凈。使用軋輥探測(cè)裝置后，能確保*小的去除量，正常情況下只為原來(lái)的l/3～1/2，避免了不必要的損失，又確保了軋輥的磨削質(zhì)量。 
（2）可以減少軋機(jī)停機(jī)時(shí)間，增加軋輥使用壽命、減少?gòu)U鋼量以及由于在正常操作情況下，裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量下降情況。應(yīng)用合理的軋輥探傷后基本能保證每根軋輥都用到保證的*小尺寸才報(bào)廢。這樣就可以解決以前很多軋輥由于存在內(nèi)部缺陷檢查不出來(lái)，造成缺陷擴(kuò)展，*后發(fā)生許多斷輥或其它嚴(yán)重影響生產(chǎn)的事故。 
2改進(jìn)質(zhì)量 
使用了軋輥探傷裝置意味著可以將軋輥上的缺陷**干凈，同時(shí)保證了軋輥機(jī)械性能的完整性和表面的光潔度。這樣就能夠保證不因這些原因使產(chǎn)品的質(zhì)量降低。 
結(jié)語(yǔ) 
雖然軋輥的探傷方法也有很多種，但是總的來(lái)說(shuō)都是為了將軋輥上各種各樣的缺陷去除干凈，以保證軋線用輥的表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量的合格，為了達(dá)到此目的，現(xiàn)在軋輥探傷向著自動(dòng)化（安裝在軋輥磨床上）、綜合化（幾種探傷方法聯(lián)合使用）、專業(yè)化（設(shè)置專業(yè)探傷人員）的方向發(fā)展。我們現(xiàn)有的探傷水平?有待提高，我們努力學(xué)習(xí)掌握更先進(jìn)的探傷技術(shù)和探傷經(jīng)驗(yàn)。 
參考文獻(xiàn) 
[1]魏國(guó)亮.趙振宇、徐勝航、于洋，工業(yè)常用無(wú)損探傷原理及特點(diǎn)分析[J]，（2008）03-0152-02. 
[2]姚培元.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)[M].北京：航天大學(xué)出版社，1983.

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