鑄造，機(jī)械制造
TASK:任務(wù) Wall thickness measurement on cast
camshafts
鑄件凸輪軸的厚度測(cè)量
A nondestructive method is required to detect the typical defect in casting, viz. “core mismatch”.
無損檢測(cè)用于發(fā)現(xiàn)鑄件中典型的缺陷，即“芯模錯(cuò)位”
In consequence of this mismatch, reduced wall thicknesses occur leading to a failure of the camshaft in operation because of its lean geometry and due to the extreme dynamic load.
由于芯模錯(cuò)位的存在，導(dǎo)致壁厚減薄的區(qū)域在凸輪軸運(yùn)行過程中因芯模幾何形狀的傾斜和極端的動(dòng)載荷將導(dǎo)致凸輪失效
SOLUTION: 方案
The recommended solution is to measure the wall thickness on the bearing points.
推薦的方法是測(cè)量軸點(diǎn)上的壁厚
The simple, annular geometry of these points allows to carry out the test on the shaft as cast. Further processing actions on any defective parts are thus excluded.
這些點(diǎn)簡(jiǎn)單，環(huán)形的幾何形狀允許在鑄造的過程中對(duì)軸進(jìn)行檢測(cè)，從而使進(jìn)一步的加工處理部件沒有缺陷
This method makes it possible to recognize the core mismatch by a reduced wall thickness and excessive wall thickness opposite (180°).
這種方法通過測(cè)量壁厚的減薄和對(duì)面壁厚的增加使識(shí)別芯模錯(cuò)位成為可能
The waterflow (squirter/bubbler) technique is applied according to the arrangement shown in the sketch.
根據(jù)示意圖上顯示的布局水柱法可以被應(yīng)用
This ensures a constant coupling in the area of the bearings around the entire circumference during camshaft rotation.
這樣確保了在凸輪軸旋轉(zhuǎn)的過程中能夠?qū)φ麄(gè)軸的圓周面有一個(gè)穩(wěn)定的耦合
Typical linear scans 典型的線性掃查
(wall thickness [mm] around the circumference [360o])
周向壁厚掃查
Circumferentially
developed view:
周向視圖
SUITABLE EQUIPMENT:
設(shè)備
Ultrasonic flaw detectors: 設(shè)備 USD 15X or USPC 2100
Probe:探頭 H 2 KF
Accessories:附件 Multiplexer MUX D
Software :軟件 UltraMAP
鑄造，硬化加工，燃機(jī)建造
TASK:任務(wù) Hardness testing on the running surfaces of camshafts
在凸輪軸的運(yùn)行表面上進(jìn)行硬度測(cè)試
In order to attain adequate service lives, that means high capacity of resistance to wear, camshaft running faces are hardened, for example in the laser beam remelting process.
為了獲得足夠的服務(wù)期限，意味著凸輪軸的表面要有高的耐磨性能，可以通過表面硬化來實(shí)現(xiàn)，比如激光重熔工藝
It must be ensured in this process that the martensitic micro-structure is developed uniformly over the camshaft contour by exact thermal processes and time sequences.
通過加熱工藝和時(shí)間順序確保凸輪軸表面能形成均勻的馬氏體結(jié)構(gòu)
This process is checked by means of hardness testing. This calls for a method that keeps the necessary time expenditure within certain limits even with statistically required multiple measurements.
通過硬度實(shí)驗(yàn)對(duì)這項(xiàng)工藝進(jìn)行核查， 這項(xiàng)工藝在一定的期限內(nèi)需要花費(fèi)必要的時(shí)間甚至需要進(jìn)行多種硬度測(cè)試
SOLUTION: 方案
We recommend the hardness test according to the UCI method.
推薦應(yīng)用UCI方法進(jìn)行硬度測(cè)試
Using the test load of 0.3 kgf (3 N) and 1 kgf (10 N) respectively, an approximative nondestructive surface hardness determination is achieved (experience shows that the indentation depths of Vickers diamonds are at around 4 to 7 μm).
通過分別施加0.3 kgf (3 N) 和1 kgf (10 N)載荷來獲得近似的且表面沒有損壞的硬度值（經(jīng)驗(yàn)得出維氏金剛石的壓痕深度大約在4-7 μm之間）
The measuring process is considerably simplified by the special test support MIC 225 for hardness testing on camshafts.
通過應(yīng)用MIC225進(jìn)行凸輪軸硬度實(shí)驗(yàn)大大簡(jiǎn)化了檢測(cè)過程。
This is achieved by mounting the camshaft in vee-blocks and an air bearing slide carriage with probe support guiding the measuring device parallel to the shaft axis. The torsion of the shaft during the measuring process is prevented by a magnetic locking.
通過將凸輪軸安裝在V形塊中和帶有探頭支架的空氣軸承滑座上實(shí)現(xiàn)的，該裝置平行于凸輪軸線，在測(cè)量過程中軸的扭矩是通過磁鎖進(jìn)行給固定的。
This ensures an exact positioning of the probe on the camshaft base circle or camshaft tip.
確保了探頭在凸輪軸的弧面和尖端接觸的精確的定位。
SUITABLE EQUIPMENT:
設(shè)備
Hardness tester: MIC 10, MIC 10 DL
硬度計(jì)
Probes: MIC 2003-A (motor probe)
MIC 201-A (hand-held probe)
探頭
Accessories: MIC 225 (camshaft test support)
附件
圖1 SPG2車載的超聲波軌道檢測(cè)
應(yīng)用：為了確保軌道的安全傳輸，必須進(jìn)行經(jīng)常性的檢測(cè)，軌道車以高速度檢測(cè)鐵軌線，車載的超聲波軌道檢測(cè)SPG2用于檢測(cè)站內(nèi)區(qū)域。
方案：為了檢測(cè)軌道端頭和腹板的裂紋，車載超聲波檢測(cè)需要配備3個(gè)雙晶探頭，探頭角度設(shè)置70度-負(fù)70度排列在一個(gè)塊內(nèi)，0度探頭放在另一個(gè)塊內(nèi)（見圖2）。
兩個(gè)探頭塊懸掛在萬向架中，能夠很容易地吻合軌道的曲面，見圖3，它可以通過兩根博登線來提升。滾筒的設(shè)計(jì)要求即能在軌道上行駛也能在地上行駛。
SPG 2也可以裝載多種的超聲設(shè)備，例如USM 36、USN60等。
通常來說所有的探頭都是同時(shí)工作，但是如果出現(xiàn)缺陷回波，可以通過控制箱（圖4）上的開關(guān)逐個(gè)控制探頭，對(duì)缺陷進(jìn)行定位。
圖2探頭安裝形式
圖3 SPG2兩個(gè)探頭的支架
SPG 2的控制箱
檢測(cè)的配備工具：
1、軌道檢測(cè)車SPG2 [35344]
2、斜探頭SESZW-NW[59749]
3、直探頭SESZS65 W [59750]
4、設(shè)備：例如USM36s [37462]
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圖1履帶鏈
應(yīng)用：對(duì)履帶鏈的硬化處理可能導(dǎo)致淬火裂紋的發(fā)生，裂紋出現(xiàn)在表面很容易用渦流或者目視檢測(cè)出來，然而這些方法不能檢測(cè)表面下的裂紋，超聲波方法適合檢測(cè)這類裂紋。
方案：超聲波設(shè)備配備斜探頭可用于這樣的缺陷檢測(cè)，這種方法簡(jiǎn)單，易讀，效率高，為探測(cè)這樣缺陷開發(fā)的斜探頭尺寸小，便于操縱，頻率為10MHZ的探頭有較好的分辨率，聲束入射點(diǎn)盡量靠近探頭的后側(cè)，選用45度的探頭有助于發(fā)現(xiàn)0.5mm以下的缺陷。
圖2MSEB雙晶探頭
圖3超小型斜探頭
SMWB45-10是頻率為10MHZ的超小型探頭具有較好的分辨率，聲束入射點(diǎn)盡量靠近探頭的后側(cè)，選用45度橫波斜探頭，該探尺寸非常小，寬7mm長(zhǎng)16mm。
圖4測(cè)量示意圖
一般解決方案條件：
1、超聲設(shè)備：USM36，USMGO+
2、探頭：SMWB45-10
設(shè)備序列號(hào)：
USM36 0037462
USMGO+ 0113214
SMWB45- 100068157
優(yōu)點(diǎn)：
1、提高質(zhì)量等級(jí)
2、減少現(xiàn)場(chǎng)故障
3、降低潛在的風(fēng)險(xiǎn)
]]>應(yīng)用：在鐵路車輛檢驗(yàn)和柴油驅(qū)動(dòng)器檢修工作的框架內(nèi)，要求用無損檢測(cè)在汽缸套筒的外表面測(cè)定其剩余的厚度， 前提是不許要對(duì)汽缸套筒進(jìn)行拆開。用無損檢測(cè)的測(cè)量結(jié)果來確定冷卻劑造成的腐蝕損害程度， 從而協(xié)助決定是否要保留或更換。
方案：在表面腐的零部件件上測(cè)定其壁厚優(yōu)先使用TR探頭。在石墨層狀結(jié)構(gòu)中GG30材料允許使用標(biāo)稱頻率5MHZ探頭。這能夠獲得明顯上升的底波，提高測(cè)量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。了確保探頭耦合穩(wěn)定和一致，探頭接觸面一定和汽缸套筒的內(nèi)表面相匹配。TR探頭聲束方向與套筒軸線平行。為了監(jiān)測(cè)脈沖信號(hào)形成和評(píng)定， 應(yīng)使用配備脈沖顯示的超聲波探傷儀。
一般解決方案條件：
1、設(shè)備：測(cè)厚儀DM5E或DMSGO+
2、探頭：DA501或DA512
優(yōu)點(diǎn)：
1、確保高質(zhì)量等級(jí)
2、減少現(xiàn)場(chǎng)故障，降低潛在的風(fēng)險(xiǎn)
3、避免了破壞性試驗(yàn)節(jié)約了成本
4、提高工藝節(jié)約成本
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圖1軸端面
應(yīng)用：在軸處于安裝的狀態(tài)下進(jìn)行裂紋探測(cè)，對(duì)于超聲檢測(cè)來說，只能接觸到 軸的兩個(gè)端面。
方案：首先使用斜探頭檢測(cè)，然而發(fā)現(xiàn)車輪，剎車盤，起動(dòng)器的過盈連接處聲束可以穿過，所謂的端角反射不起作用。 最后使用直探頭掃查模式（圖2所示）在過盈連接處發(fā)現(xiàn)臨界區(qū)域的所有裂紋是可行和可靠的。通過旋轉(zhuǎn)掃查器覆蓋整個(gè)周長(zhǎng)的檢測(cè)探頭掃查器如圖3所示。通過使用ULtraMAP軟件進(jìn)行馬達(dá)控制，數(shù)據(jù)采集，B掃形成。
圖2檢測(cè)裝置示意圖
圖3旋轉(zhuǎn)裝置
圖4環(huán)向B掃描
一般解決方案條件：
1、設(shè)備：USN60
2、探頭：特殊用途支架的直探頭
3、軟件: Ultra MAP
4、配件：旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)
1、確保高質(zhì)量等級(jí)
2、減少現(xiàn)場(chǎng)故障，降低潛在的風(fēng)險(xiǎn)
3、避免了破壞性試驗(yàn)節(jié)約了成本
4、提高工藝節(jié)約成本
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