[发明专利]一种中厚板轧机轧辊的在役超声波探伤方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种中厚板轧机轧辊的在役超声波探伤方法，属无损检测技术领域。

(二)背景技术

目前对于轧机压辊进行探伤，是由于轧机轧辊在使用过程中常会由于轧辊周转量不足造成每天的轧辊磨削量相当大，为了保证轧辊质量，每支磨削后的轧辊都需要探伤。现有的轧辊探伤方法是用单直探头直接接触法探伤，使用机油作为耦合剂。这种做法的弱点是：(1)不能及时发现缺陷及缺陷扩展趋势；(2)不能及时采取补救措施，以延缓缺陷扩展速度；(3)检测工作层厚度为20mm以下轧辊时，受超声近场影响，盲区较大，探伤准确率低，容易漏检或误检。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种中厚板轧机轧辊的在役超声波探伤方法，可以解决不能及时发现轧辊缺陷以及扩展趋势的问题；并进一步解决当检测工作层厚度为20mm以下轧辊时，盲区较大、探伤准确率低、容易漏检或误检的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种中厚板轧机轧辊的在役超声波探伤方法，采取单晶、双晶直探头相结合的超声波轧辊探伤，以φ2平底孔试块调整灵敏度。

单晶直探头的灵敏度调整范围为φ2～φ2-12dB；双晶直探头的灵敏度调整范围为φ2～φ2-14dB。

采用高灵敏度单晶直探头超声波探伤发现近表层有缺陷波存在而无法判断缺陷大小及性质时，采用双晶探头探伤，以消除因单晶探头近表面盲区的影响，造成误判而影响探伤结果。

当工作层厚度大于20mm时，采用高灵敏度单晶直探头探伤，起始灵敏度调整为φ2-12dB；当工作层厚度小于20mm时，采用高灵敏度双晶直探头探测，起始灵敏度调整为φ2-14dB。

探伤时的耦合剂为乳化液，所述乳化液为煤油和水的混合物，其中煤油与水的质量百分比例为10-30％：70-90％。采用此耦合剂，相对于机油，乳化效果好，且污染小、环保。也因此，本探伤方法成本低；另外由于耦合层厚度相应较薄，探伤时声能损失小，探伤结果准确度高。

由于普通的单晶片直探头超声波探伤，只是作为监控探伤，只要缺陷当量尺寸没有达到测长线，一般不予以重视。因此仅仅采用单晶直探头超声波探伤，是无法及时发现较小的缺陷以及缺陷的发展趋势的，使用双晶直探头超声探伤结合后，就可以及时的发现一些单直探头发现不了的缺陷，从而及时发现缺陷，制订相应的应对措施，提高轧辊的使用寿命。另外使用双晶直探头探伤结合后，对工作层厚度小于20mm的轧辊，避免了近场区干扰，可以及时发现缺陷。在探伤过程中，随着缺陷扩展，逐渐降低灵敏度；当缺陷当量直径达到Φ5mm以上时，重新确定轧辊的使用方案。

本专利采用的是高灵敏度的动态探测方法。可于轧辊在磨床上旋转过程中探伤。目的在于监控缺陷的产生时机，掌握其变化趋势，以便制订控制缺陷扩展速度的方法，从而达到延长轧辊使用寿命的目的。另外对于新的轧辊，由于一般的轧辊出厂检测的标准都较低，因此采用本发明方法也可以及时对新轧辊的缺陷有一个清晰的了解。采用本发明单双探头结合的探伤方法以及灵敏度，基本上能检测到当量直径在1mm以下的缺陷。

相对于现有技术，本发明的优点在于：

本发明轧辊的在役超声波探伤方法，探伤灵敏度较高，在较高灵敏度下，可及时探得最小缺陷，及时掌握缺陷产生的时机，根据缺陷性质，分析原因，制订相应对策或方案；调整轧辊配对方案，降低缺陷扩展速度，提高轧辊的使用寿命；同时本探伤方法不会对环境造成污染，成本低，探伤结果准确度高。

(四)具体实施方式：

以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：

实施例1

当新轧辊进厂后，由于经过以Φ5平底孔试块探伤，只要没有发现Φ5以上当量危险缺陷，就视为合格轧辊，但是不能作为轧辊如何使用的凭证，此时必须以较高灵敏度探测其是否有缺陷存在、缺陷性质、缺陷大小及缺陷位置以确定该轧辊的具体使用方案。W-24轧辊，在打开包装后，采用机油作为耦合剂时没有发现缺陷波，而在磨床磨削时，采用煤油和水质量比例为30：70的混合乳化液作耦合剂，以单双晶直探头结合进行探伤，发现有Φ2-12～14dB缺陷波，根据缺陷波所处位置及波形，可确定该轧辊只作为下辊使用。

实施例2

W-24轧辊，原来的轧辊直径为990mm，使用一段时间后，轧辊直径为970mm，通过高灵敏度单双晶直探头结合探伤，发现缺陷已经扩展到当量直径Φ5mm的多点缺陷波，此时可以降低探伤灵敏度，并继续进行监控。所用耦合剂为煤油与水质量比为20:80的混合乳化液。

实施例3

采用单双晶直探头相结合进行超声波探伤监测W-34轧辊，发现用Φ2-12～14dB的灵敏度进行探伤，探测到当轧辊直径由990mm用到970mm时，开始出现Φ2-12～14dB波高为标准规定满屏(100％)的单点缺陷波。采用耦合剂为煤油与水质量比为10:90的混合乳化液。