黃婷婷，陳 磊，蘇 寧

（上海山宏實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司，上海 201102）

某公司生產(chǎn)印刷機(jī)，印刷機(jī)輥筒為組裝件，外包加工，其中筒身兩端的兩個(gè)半軸設(shè)計(jì)為低合金鋼鍛造結(jié)構(gòu)（圖1）。后來(lái)該公司的印刷機(jī)輥筒半軸在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)了斷裂，從斷裂件看出，斷裂的半軸不是鍛件，而是焊接構(gòu)件（圖2），且熱套配合面較為粗糙。外包方承認(rèn)，半軸不全是鍛件，而是混入了一部分焊接構(gòu)件，且有些焊接構(gòu)件與設(shè)計(jì)并不完全相同，裝配好后再精加工，使其外觀與圖紙尺寸相符。在這種情況下，印刷機(jī)制造公司委托筆者所在檢測(cè)公司對(duì)已組裝并精加工好的輥筒部件作檢測(cè)，要求查明輥筒半軸的結(jié)構(gòu)屬性。

1 構(gòu)件的超聲特征分析

待檢部件已裝配完成，不允許把半軸拆下檢測(cè)，也不允許從輥筒圓周上檢測(cè)。

從焊接結(jié)構(gòu)看，超聲檢測(cè)方法是適用的，圖2可見(jiàn)，有三個(gè)位置可以采集信息：① 焊接結(jié)構(gòu)的角焊縫位于（位置1），因?yàn)槭欠侨竿附Y(jié)構(gòu)，里面肯定存在未焊透缺陷，應(yīng)能檢測(cè)到，而鍛造結(jié)構(gòu)件在這里不應(yīng)有反射信號(hào)。② 焊接結(jié)構(gòu)的插入軸端存在端角反射（位置2），鍛造結(jié)構(gòu)在這里不存在端角反射。③ 如果是鍛造結(jié)構(gòu)，位置3的端角反射必定強(qiáng)烈，如果是焊接結(jié)構(gòu)，此處的端角反射情況有待試驗(yàn)。筆者擬用檢測(cè)方法見(jiàn)圖3。

表1 檢測(cè)數(shù)據(jù)和結(jié)論

圖3 超聲波在二界面間傾斜往復(fù)透射

在試塊1，2間涂上耦合劑，如果在深度55 mm處能檢測(cè)到反射信號(hào)，則說(shuō)明焊接構(gòu)件位置3的端角有可能提供鑒別信息。試驗(yàn)表明：耦合良好的試塊1，2之界面對(duì)傾斜透射的超聲波的聲壓往復(fù)透射率影響不大，深度55 mm處的端角反射明顯。

一般來(lái)說(shuō)，規(guī)范的熱套件之間應(yīng)該是過(guò)盈配合或過(guò)渡配合，軸與套之間沒(méi)有間隙或沒(méi)有明顯的間隙，局部的間隙中有熱套時(shí)殘存的油膜，超聲波是能從兩者間通過(guò)的。但若熱套操作不規(guī)范的話，熱套件之間存在較大的間隙，間隙中存在的是空氣，則超聲波不能通過(guò)。

2 檢測(cè)參數(shù)、檢測(cè)數(shù)據(jù)及結(jié)論

選用K1探頭（注：在檢測(cè)位置1，因K1探頭恰好落在R區(qū)，不好操作，故將探頭前端磨低，使實(shí)際K 值變?yōu)?.9），超聲波儀器采用PXUT－3300。時(shí)基線調(diào)節(jié)為深度1∶1，試塊為CSK－ⅡA。檢測(cè)深度范圍在90～115 mm，借用JB/T 4730.3—2005判廢線φ2 mm×40 mm＋2dB作為衡量反射信號(hào)大小的判據(jù)。檢測(cè)數(shù)據(jù)和結(jié)論見(jiàn)表1。

圖4 另類(lèi)焊接構(gòu)件示意

檢測(cè)結(jié)論報(bào)告給委托方后，他們對(duì)部分半軸作了解剖，對(duì)我方出具的報(bào)告未提出疑義。

3 總結(jié)

（1）若檢測(cè)無(wú)未焊透反射波，無(wú)插入軸端角反射波，有位置3處端角反射波，則判定為鍛件。

（2）只要在未焊透位置上有反射波，當(dāng)量在φ2 mm×40 mm＋2 dB以上，就可認(rèn)定是焊接結(jié)構(gòu)。此時(shí)，若還存在插入軸端角反射波、不存在外端角反射波，則證據(jù)更為充分。

（3）不存在位置3的外端角反射可判為焊接結(jié)構(gòu)；反之，存在位置3的外端角反射時(shí)，不可就此認(rèn)定是鍛件。因?yàn)榕浜祥g隙小的焊接結(jié)構(gòu)也存在外端角反射。

（4）不能以焊縫位置是否存在一般焊接缺陷作為鑒別判據(jù)，因?yàn)楹附尤毕莶灰欢óa(chǎn)生，缺陷當(dāng)量也不一定大。