基于超声相控阵的再制造曲轴缺陷检测方法研究.pdf

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1、试验研究现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）２０１３年第１０期基于超声相控阵的再制造曲轴缺陷倡检测方法研究１１１１２闫晓玲，董晓云，王新月，朱盈昱，王望龙（１北京工商大学材料与机械工程学院，北京１０２４８８；２装甲兵工程学院装备再制造工程系，北京１０００７２）摘要：旧曲轴再制造是再制造技术在汽车发动机中应用的典型实例之一。再制造前，旧曲轴质量的检测与评估非常关键，关系到旧曲轴可否进行再制造。由于曲轴结构的特殊性，常规超声检测方法需要更换多个检测探头，且很容易漏

2、检和误判。利用ＣＩＶＡ软件模拟了基于超声相控阵技术的再制造曲轴连杆轴颈内侧过渡圆角处裂纹缺陷的无损检测方法，制定了切实可行的检测工艺方案。采用ＭｕｌｔｉＸ系列超声相控阵检测系统对旧曲轴连杆轴颈内侧过渡圆角处真实疲劳裂纹进行了检测，实验结果表明，采用预先制定的工艺方案，可以检测出裂纹的位置和长度，对裂纹缺陷的辨识和定位、定量分析更加便捷和准确。关键词：超声相控阵；再制造；曲轴；裂纹检测中图分类号：ＴＧ１１５．２８；ＴＭ３４３　文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—３１３３（２０１３）１０—００２０—０５D

3、etectionmethodforremanufacturedcrankshaftbasedonultrasonicphasedarraytechnology１１１２ＹａｎＸｉａｏｌｉｎｇ，ＤｏｎｇＸｉａｏｙｕｎ，ＷａｎｇＸｉｎｙｕｅ，ＺｈｕＹｉｎｇｌｉ，ＷａｎｇＷａｎｇｌｏｎｇ（１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＢｕｓｉｎｅｓｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２４８８，Ｃｈｉｎａ；２Ｄｅｐａｒｔｍｅ

4、ｎｔｏｆＥｑｕｉｐｍｅｎｔＲｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｒｍｏｒｅｄＦｏｒｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７２，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｏｌｄｃｒａｎｋｓｈａｆｔｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｅｘａｍｐｌｅｓｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅａｕｔｏ-ｍｏｔｉｖｅｅｎｇｉｎｅ．Ｂｅｆｏｒｅｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ｔｈｅｔｅｓｔｉｎｇａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎ

5、ｏｆｏｌｄｃｒａｎｋｓｈａｆｔｑｕａｌｉｔｙｉｓｃｒｉｔｉｃａｌ，ｉｔｉｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｐａｒｔｉｃｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｃｒａｎｋｓｈａｆｔ，ｍｕｌｔｉｐｌｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｒｏｂｅｓｎｅｅｄｔｏｂｅｒｅｐｌａｃｅｄｕｓｉｎｇｃｏｎｖｅｎ-ｔｉｏｎａｌｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ，ａｎｄｓｏｍｅｄｅｆｅｃｔｓｃａｎｂｅｍｉｓｓｅｄａｎｄｍｉｓｊｕｄｇｍｅｎｔｅａｓｉｌｙ．Ｂｙｕ

6、ｓｅｏｆＣＩＶＡｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒＲｃｏｒｎｅｒｄｅｆｅｃｔｏｆｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄｃｒａｎｋｓｈａｆｔｂａｓｅｄｏｎｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｈａｓｅｄａｒｒａｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄ，ａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｐｒａｃｔｉｃａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．ＴｈｅＭｕｌｔｉＸｓｅｒｉｅｓｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｈａｓｅｄａｒｒａｙｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｒｅｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｒｅａｌｆａｔｉｇｕｅｃｒａｃｋ

7、ｓｉｎＲｃｏｒｎｅｒｏｆｔｈｅｏｌｄｃｒａｎｋｓｈａｆｔ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｅ-ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｐｒｏｃｅｓｓｓｃｈｅｍｅ，ｔｈｅｃｒａｃｋ’ｓｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｌｅｎｇｔｈｃａｎｂｅｄｅｔｅｃｔｅｄ，ｔｈｅｄｅｆｅｃｔ’ｓｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｉｓｍｏｒｅｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔａｎｄａｃｃｕｒａｔｅ．Keywords：ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｐｈａｓ

8、ｅｄａｒｒａｙ；ｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ；ｃｒａｎｋｓｈａｆｔ；ｃｒａｃｋｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［１］得最大的经济效益。曲轴是汽车发动机中最重要、０　引言承载最复杂的运动件之一，旧曲轴再制造是再制造技再制造是将大量同类报废产品回收，利用高新技术在汽车发动机中应用的典型实例之一。曲轴的主术对其进行批量化修复，使产品在技术性能和质量上要功用是通过连杆将活塞的往复运动转变为曲轴的都能达到甚至超过原机新品的水平，以最小的投入获旋转运动，从而完成能量的转换和输出。发动机在工倡