工程机械相控阵检测方案

发布时间 :2020-08-17

一 、工件描述及检测检测内容

1 、在工程机械行业中 ,涉及到不同类型的机械设备 ,如挖机 ,装载机 ,桩机 ,铲机 ,吊机等 ,而相同的是 ,这些机械设备主要部件组成是由钢板 、管、棒焊接而成 ,这些设备上都有大量的焊接焊缝 ,这些焊缝往往在使用过程中受到各种拉力 ,载荷压力 ,因此焊缝的焊接质量决定着设备使用安全和使用寿命 。

2 、在这些焊缝中,常见的板材厚度一般为 10-30mm,薄 4-5mm ,厚超过100mm ,而老哥俱乐部关注的是常见的 10-30mm 的焊缝 。

3 、板材焊缝的常见形式为对接焊 ,角接焊 ,搭接焊和板材和铸件的焊接 。


二 、使用设备

1 、主机在工程机械行业中 ,高 、端相控阵检测往往使用奥林巴斯的设备 ,而设备中较常用的型号为 MX2-1664

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2 、探头

探头一般使用两种 ,焊缝斜入射探头和直入射探头

 

焊缝探头 5L32-A31 ,这种探头前沿小 ,晶片能量大 ,可适用于各种常见的焊缝检测

 

 

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直入射探头老哥俱乐部往往选用多晶片大尺寸探头 ,主要检测角焊缝翼板侧焊缝坡口融合状态 。

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这是 5L64-A12 探头 ,翼板处检测能达到较好的效果对于受限位置 ,老哥俱乐部往往选用小晶片尺寸探头 ,能放入较小位置处检测 ,如 5L16- A10 探头 。

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3 、扫查器

在现场检测 ,往往越简单方便越好 ,为了提高检测效率 ,使用迷你编码器即可 。

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三 、检测方案

1 、对于对接焊缝 ,如斗杆和板焊接焊缝

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2 、对于板材和铸件焊接 ,如动臂和后座的焊接结构

这种结构只能从单侧进行检测 ,铸件侧的坡口未熔合非常容易漏检 ,老哥俱乐部往往使用两种扫查方式同时检测 。

使用正常角度检测焊缝内部缺陷 ,使用大角度关注铸件侧未熔合 。

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3 、对于角焊缝在工程机械行业中往往不是全熔透的形式,在检测过程中 ,不只要关注焊接的缺陷 ,还要关注熔深 ,如动臂的腹板和翼板焊接 。此类焊缝需要腹板处斜入射扫查和翼板处直入射扫查两次检测 。

 

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4 、对于受限位置 ,如回转支撑和上盖板焊缝位置

 

此类结构使用小探头即可 。

 

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四 、检测结果分析

1 、对于对接焊缝检测

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这是焊缝中明显的根部未焊透和坡口未熔合可通过 A-端视图看到缺陷在焊缝的具体的位置

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可直接在仪器上读出缺陷的深度和水平位位置 ,加装编码器之后可直接读出缺陷的长度


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DA 为缺陷的深度 ,ViA 为缺陷离焊缝中心的位置 ,S(m-r)为缺陷的长度 。

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打开另一行菜单 ,可读出缺陷的自身高度 U(m-r)


2 、对于钢板与铸件焊缝的焊缝单侧正常检测可发现内部与单侧壁未融合正常检测视图


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A-端视图


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但是对于铸件侧坡口位置 ,大角度检测效果会更好


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正常检测视图

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A-端视图

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3 对于角焊缝检测

大部分为部分熔透焊缝 ,对于没有熔透的部位 ,有上下端点衍射信号 ,可进行判读溶深

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正常视图

 

只看 S  视图 ,可发现上下端点衍射信号

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可通过光标测量熔深测量光标一个放到根部位置 ,一个放在上端点衍射信号中心位置 ,读数即为熔深



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U(m-r)即为熔深 。

 

除去上下端点衍射信号 ,其他的即为缺陷

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上图即为典型的坡口未熔合

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五 、结论

在工程机械中 ,奥林巴斯设备有着成熟的检测经验和方案 ,也得到了大多数此行业客户认可 ;在此行业中 ,绝大多数检测可用相控阵检测完成 ,以上为常见的焊缝形式 ,不常见的焊缝形式 ,如液压杆的惯性摩擦焊的检测 :

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如吊机的吊臂管板对接 :

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老哥俱乐部还致力于工程机械行业的自动化检测 ,也欢迎咨询 。