水轮发电机组推力轴承弹性金属塑料瓦相控阵检测方案
发布日期:2021-10-14 阅读量:3112

近年来弹性金属塑料瓦在水轮发电机组导轴承和卧式机组径向轴承中得到了广泛应用。在机组运行时,弹性金属塑料瓦因钎焊质量或后期使用受到长期高温、摩擦和应力作用可能出现缺陷,影响其使用特性,降低机组运行的可靠性,严重时会影响到人身或财产安全。故检测其有无缺陷情况,能够有效提升水轮发电机组的安全可靠性,降低事故率。

由于试样中的塑料层衰减大、声速低于探头楔块的声速、试样塑料面不平整,若使用传统的超声检测方法来对其进行检测效果不佳,所以选择采用水浸法和相控阵线扫结合的方式来进行检测。同时,水浸法检测更适合产品的批量检测,提高效率。本研究制定了一套弹性金属塑料瓦相控阵检测的解决方案。

一、待检工件相关情况

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图1  塑料瓦试样照片

塑料瓦试样由弹性金属丝层与塑料层层压而成,试样总长258mm,宽度153mm,厚度10mm,其中弹性金属丝层厚度大约4mm,塑料层厚度大约4mm,塑料铜丝过渡层2mm,外观无明显可见缺陷。试样塑料面光滑但不平整,边角翘起约3mm。

现选定试样的塑料面作为检测面。

二、检测原理

检测采用水浸法,相控阵线扫方式,检测原理如下图2所示。实际检测过程中,探头应加装螺丝用以产生固定的水层厚度。

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图2  检测原理图示

三、实验效果

1.人工缺陷制作

由于试样无明显缺陷,所以在试块中设置几处人工缺陷,用于对比缺陷图像(见图3)。1号孔是直径5mm的平底孔;2号孔和3号孔是在试样侧面厚度面的塑料层中钻取的两个深度分别为7mm, 10mm的Ф1横孔(见图3左图)。4号孔为试样本身的气孔。

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图3 塑料瓦试样人工缺陷照片

2.检测结果:

(1)1号孔仪器面板线扫检测截图如下。

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图4  试样1号孔缺陷显示

(2)2号孔仪器面板线扫检测截图如下。

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图5 试样2号孔缺陷显示

(3)3号孔仪器面板线扫检测截图如下。

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图6  试样3号孔缺陷显示

(4)4号孔仪器面板线扫检测截图如下。

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图7  试样4号孔缺陷显示

(5)塑料与弹性金属丝过渡层结合面的C扫显示。

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图8  仪器面板C扫图示

从实验结果中可以知道,对于衰减大、声速低于探头楔块的声速、试样塑料面不平整的试件,采用多浦乐PHASCAN相控阵检测仪配合多浦乐水浸线阵相控阵探头,利用水浸法检测方式,能够达到快速有效的检测效果且缺陷判别简单快速。


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