轨道交通车辆铝合金板材分层缺陷无损检测方法浅析
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有 较 高 检 出率 。
３ ． １ 目视 检 测 （ Ｖ Ｔ ）
原理 ： 通过 肉眼或肉眼 与光学仪 器相结 合 ， 来观察 被检部 件 的 表 面状 态 ， 以确 定 是 否存 在 缺 陷 。 特点 ： 简单 、 快速 、 经济 、 设备少 ， 但 只能检测 材料和部件表 面损 伤 ， 要求检验员视力好。当缺 陷很小 时 ， 容易漏 检 ， 主要是 检测 材料 或部件表 面缺 陷和尺寸偏差 。 分析 ： 操作 简单 ， 可适用 于铝合 金板 材分层延 伸至板 材侧 截面 的情况 。 ３ ． ２ 渗透检 测（ 胛） 原理 ： 利用毛细作用将带有颜色 的渗透液 喷涂 在焊缝表面 上， 使其渗入缺陷内 ， 清洗后施加显像剂显示缺陷彩 色痕迹 。 特点 ： 适 于各种金 属和非 金属材 料 ， 设 备轻便 ， 投入小 ， 操 作简便 ， 缺 陷性质容 易辨认 ， 但不适用于疏 松多孔性材料 ， 对环 境温度要求高 。探伤前后必须清洁焊缝表 面 ， 如果难 以确定缺 陷 的深度 ， 可检 表面开 口缺 陷。
３ ． ５ 射 线检 测 （ Ｒ Ｔ ）
原理 ： 利用 ｘ射线或 射 线来穿透 工件， 完好 部位 与缺 陷 部位透过剂量有差异 ， 从 而在底 片上形成缺陷影像 。 特点 ： 可得到直观长久 的影像 记录。放射 性危险 大， 一 次 投入大 ， 不易携带 ， 需电源 ， 一般 无法测 量缺 陷的深度 ， 焊缝须 双面靠近 ， 不易发 现裂 纹和 未熔合 缺陷。适用 于检 出夹 渣 、 气 孔、 未焊透等体积型的缺 陷。对与射线方 向一致 的面积 型缺 陷
３ ． ４ 超 声波 检 测 （ Ｕ Ｔ ）
原理 ： 利用弹性波遇到缺陷会形成反射或衍射 的原 理来获 取缺陷信 号 ， 并显示在示波屏 上 特点 ： 对面状缺陷敏感 ， 穿透力强 ， 不受厚度 限制 ， 易携带 ， 对操作人员无损害 。焊缝只须单面靠近 ， 检测 时间短 ， 成本低 。 对被 检工件表 面状态要求 高 ， 不易测 出细小裂 纹 ； 对检测人 员 素质要求 高 ， 不适用于形状 复杂和表 面粗糙 的工件 ； 对被检 工 件的厚度及材料有要求 。有利于检出裂纹类 面积 型缺陷 分析 ： 超声波检测的特点适 用 于铝合金板 材分层 的检测 ， 且铝合金板材分层为面状缺陷 ， 用此方法检测具有优势 。
技 术 与 市场
２ ０ １ ４ 年 第２１ 卷第３ 期
技术研 发
轨 道 交通 车辆 铝 合 金 板 材 分 层 缺 陷 无 损检 测 方 法浅 析
陈三喜，周 炎，杨卫 林
（ 南车株 洲 电力机 车有 限公 司，湖 南 株 洲 ４ １ ２ ０ ０ １ ）
摘 要： 通过对铝合金板材应用在轨道 交通领域 出现 分缺 陷的过程 、 特 点分析 ， 探 讨 了应 用各种无损检 测方 法检 测识 别的可行性 ， 并通过各种常用的无损检 测方法进行对 比、 分析 ， 提 出了较为合理的无损检 测方法和手段 。 关键词 ： 铝 合 金 ；分层 缺 陷 ；无损 检 测
有效性 。
分析 ： 操作简单 ， 可适用 于铝合金 板材分层 延伸至 板材侧 截面 的情况。其检出率 较高 ， 可用于检测分层 的侧面深度。
３ ． ３ 磁粉检 测（ ＭＴ ）
２ 轨道交通车辆铝 合金板材 的应用现状及分析 铝合金板材在轨道交通车辆上应用 广泛 ， 厚度范 围在 １ ． ５ ４ ０ ｍ ｍ， 型号主要是 ６ ０ ８ ２ 、 ５ ０ ８ ３ 。铝 合 金 板 材 的 分 层 缺 陷 多 出现在厚度 ＞６ ｍ ｍ 以上 的板材 ， 此 类板材 主要应用 在车 辆底 架、 端 部等承力部位 的关 键焊接 部件上 ， 且 铝合金板 材厚度 在 ８ ～ ４ ０ ｍ ｍ， 板材大多需先折弯后 焊接 ， 极 易诱发 铝合金板材 产 生分层缺陷 ， 甚至延伸至材料表面 ， 对车辆强度 、 刚度产生极 大 危害。 ３ 检 测 方 法选 择 无损检测技术 作为一种综 合性应 用学科 ， 是 在不破 坏 、 不 损伤被检对象的前 提下 ， 以物理或 化学方 法为手 段 ， 利用先进 的技术和设备 器材 ， 来探测各种材料 、 部件 的内部 和表面缺 陷， 以及几何特性测量 、 组织结 构和力 学性能 变化 的评定等 ， 并对 所获得的各种技术参数作 出相应 的判定 ， 从 而达到保证被 检材 料 和部件的可靠性的 目的。 目前 ， 常见 的无 损检 测方 法有 目视 检测 （ Ｖ Ｔ） 、 射线 检测 （ Ｒ Ｔ ） 、 超声检测（ Ｕ Ｔ ） 、 渗透检测 （ Ｐ ｒ ｒ ） 、 磁粉检测 （ ＭＴ ） 、 涡流检 测（ Ｅ Ｔ ） 。
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６—８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ３ ． ０ ４ ６
１ 概 述
铝合金材料具有密度低 、 强度高 、 塑性 好的特性 ， 可加工成 各种板材 ， 具有优 良的导电性 、 导热性 、 抗蚀性及 可焊接性 。随 着铝合金板材加工技术的 日趋成熟 ， 被广泛应用 在轨道交通车 辆制造领域 。由于铝合金板材制造工艺的特性 ， 易产 生分层缺 陷， 须有效 的检 测手段对其进行检测识别 。 本文针对分层缺陷 ， 应用 Ｖ Ｔ 、 、 ｕ Ｔ等检测方法 的识别结 果进行 比较 ， 确保无损检测方法在铝合金板材分层缺 陷检测 的
～
原理 ： 经磁化 的被检工 件 ， 利用缺 陷部位 的漏磁通 可吸附 磁粉的现象 ， 从而形成缺陷痕迹显示 。 特点 ： 经济简便 ， 快速直观 ， 缺陷性质容 易辨认。油漆与镀 层基本不影响检验灵敏度 ， 但应做灵 敏度 实验。对 于不适用于 非铁磁性的材料 ， 如果难 以确定缺 陷深度 ， 某些要 求探 伤后退 磁， 可检表面与近表面缺陷 分析 ： 铝合金为非铁磁性材料 ， 故此方法完全不适用 。
３ ． １ 目视 检 测 （ Ｖ Ｔ ）
原理 ： 通过 肉眼或肉眼 与光学仪 器相结 合 ， 来观察 被检部 件 的 表 面状 态 ， 以确 定 是 否存 在 缺 陷 。 特点 ： 简单 、 快速 、 经济 、 设备少 ， 但 只能检测 材料和部件表 面损 伤 ， 要求检验员视力好。当缺 陷很小 时 ， 容易漏 检 ， 主要是 检测 材料 或部件表 面缺 陷和尺寸偏差 。 分析 ： 操作 简单 ， 可适用 于铝合 金板 材分层延 伸至板 材侧 截面 的情况 。 ３ ． ２ 渗透检 测（ 胛） 原理 ： 利用毛细作用将带有颜色 的渗透液 喷涂 在焊缝表面 上， 使其渗入缺陷内 ， 清洗后施加显像剂显示缺陷彩 色痕迹 。 特点 ： 适 于各种金 属和非 金属材 料 ， 设 备轻便 ， 投入小 ， 操 作简便 ， 缺 陷性质容 易辨认 ， 但不适用于疏 松多孔性材料 ， 对环 境温度要求高 。探伤前后必须清洁焊缝表 面 ， 如果难 以确定缺 陷 的深度 ， 可检 表面开 口缺 陷。
３ ． ５ 射 线检 测 （ Ｒ Ｔ ）
原理 ： 利用 ｘ射线或 射 线来穿透 工件， 完好 部位 与缺 陷 部位透过剂量有差异 ， 从 而在底 片上形成缺陷影像 。 特点 ： 可得到直观长久 的影像 记录。放射 性危险 大， 一 次 投入大 ， 不易携带 ， 需电源 ， 一般 无法测 量缺 陷的深度 ， 焊缝须 双面靠近 ， 不易发 现裂 纹和 未熔合 缺陷。适用 于检 出夹 渣 、 气 孔、 未焊透等体积型的缺 陷。对与射线方 向一致 的面积 型缺 陷
３ ． ４ 超 声波 检 测 （ Ｕ Ｔ ）
原理 ： 利用弹性波遇到缺陷会形成反射或衍射 的原 理来获 取缺陷信 号 ， 并显示在示波屏 上 特点 ： 对面状缺陷敏感 ， 穿透力强 ， 不受厚度 限制 ， 易携带 ， 对操作人员无损害 。焊缝只须单面靠近 ， 检测 时间短 ， 成本低 。 对被 检工件表 面状态要求 高 ， 不易测 出细小裂 纹 ； 对检测人 员 素质要求 高 ， 不适用于形状 复杂和表 面粗糙 的工件 ； 对被检 工 件的厚度及材料有要求 。有利于检出裂纹类 面积 型缺陷 分析 ： 超声波检测的特点适 用 于铝合金板 材分层 的检测 ， 且铝合金板材分层为面状缺陷 ， 用此方法检测具有优势 。
技 术 与 市场
２ ０ １ ４ 年 第２１ 卷第３ 期
技术研 发
轨 道 交通 车辆 铝 合 金 板 材 分 层 缺 陷 无 损检 测 方 法浅 析
陈三喜，周 炎，杨卫 林
（ 南车株 洲 电力机 车有 限公 司，湖 南 株 洲 ４ １ ２ ０ ０ １ ）
摘 要： 通过对铝合金板材应用在轨道 交通领域 出现 分缺 陷的过程 、 特 点分析 ， 探 讨 了应 用各种无损检 测方 法检 测识 别的可行性 ， 并通过各种常用的无损检 测方法进行对 比、 分析 ， 提 出了较为合理的无损检 测方法和手段 。 关键词 ： 铝 合 金 ；分层 缺 陷 ；无损 检 测
有效性 。
分析 ： 操作简单 ， 可适用 于铝合金 板材分层 延伸至 板材侧 截面 的情况。其检出率 较高 ， 可用于检测分层 的侧面深度。
３ ． ３ 磁粉检 测（ ＭＴ ）
２ 轨道交通车辆铝 合金板材 的应用现状及分析 铝合金板材在轨道交通车辆上应用 广泛 ， 厚度范 围在 １ ． ５ ４ ０ ｍ ｍ， 型号主要是 ６ ０ ８ ２ 、 ５ ０ ８ ３ 。铝 合 金 板 材 的 分 层 缺 陷 多 出现在厚度 ＞６ ｍ ｍ 以上 的板材 ， 此 类板材 主要应用 在车 辆底 架、 端 部等承力部位 的关 键焊接 部件上 ， 且 铝合金板 材厚度 在 ８ ～ ４ ０ ｍ ｍ， 板材大多需先折弯后 焊接 ， 极 易诱发 铝合金板材 产 生分层缺陷 ， 甚至延伸至材料表面 ， 对车辆强度 、 刚度产生极 大 危害。 ３ 检 测 方 法选 择 无损检测技术 作为一种综 合性应 用学科 ， 是 在不破 坏 、 不 损伤被检对象的前 提下 ， 以物理或 化学方 法为手 段 ， 利用先进 的技术和设备 器材 ， 来探测各种材料 、 部件 的内部 和表面缺 陷， 以及几何特性测量 、 组织结 构和力 学性能 变化 的评定等 ， 并对 所获得的各种技术参数作 出相应 的判定 ， 从 而达到保证被 检材 料 和部件的可靠性的 目的。 目前 ， 常见 的无 损检 测方 法有 目视 检测 （ Ｖ Ｔ） 、 射线 检测 （ Ｒ Ｔ ） 、 超声检测（ Ｕ Ｔ ） 、 渗透检测 （ Ｐ ｒ ｒ ） 、 磁粉检测 （ ＭＴ ） 、 涡流检 测（ Ｅ Ｔ ） 。
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６—８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ３ ． ０ ４ ６
１ 概 述
铝合金材料具有密度低 、 强度高 、 塑性 好的特性 ， 可加工成 各种板材 ， 具有优 良的导电性 、 导热性 、 抗蚀性及 可焊接性 。随 着铝合金板材加工技术的 日趋成熟 ， 被广泛应用 在轨道交通车 辆制造领域 。由于铝合金板材制造工艺的特性 ， 易产 生分层缺 陷， 须有效 的检 测手段对其进行检测识别 。 本文针对分层缺陷 ， 应用 Ｖ Ｔ 、 、 ｕ Ｔ等检测方法 的识别结 果进行 比较 ， 确保无损检测方法在铝合金板材分层缺 陷检测 的
～
原理 ： 经磁化 的被检工 件 ， 利用缺 陷部位 的漏磁通 可吸附 磁粉的现象 ， 从而形成缺陷痕迹显示 。 特点 ： 经济简便 ， 快速直观 ， 缺陷性质容 易辨认。油漆与镀 层基本不影响检验灵敏度 ， 但应做灵 敏度 实验。对 于不适用于 非铁磁性的材料 ， 如果难 以确定缺 陷深度 ， 某些要 求探 伤后退 磁， 可检表面与近表面缺陷 分析 ： 铝合金为非铁磁性材料 ， 故此方法完全不适用 。