[发明专利]万向节表面铸造缺陷的在线无损检测方法

说明书

本发明提出一种万向节表面铸造缺陷的在线无损检测方法。该方法的检测系统主要包括微波矢量网络分析仪、多路复用器、矩形波导探头和固定万向节与矩形波导探头的夹具。该方法主要利用矩形波导探头对标准样件进行微波扫频测量，采集微波线性扫频信号，确定微波检测万向节的判废标准；对待测万向节进行微波扫频测量，采集微波线性扫频信号并进行傅里叶变换，得到倒频谱及光深度，以此修正微波线性扫频信号，消除矩形波导探头与万向节表面间距微小变动造成的检测误差；利用修正后的频谱以及标定的万向节判废标准，确定万向节是否存在表面铸造缺陷。该方法能够快速精准的检测万向节表面铸造缺陷、分检出质量未达标的万向节，具有重要的工程应用价值。

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，具体涉及车辆传动装置中万向节表面铸造缺陷的在线无损检测方法。

背景技术

车辆传动装置中，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间，其主要作用是实现变角度动力传递，是车辆传动装置中的“关节”部件。万向节的生产质量直接影响车辆传动装置的完整性，是保障车辆安全行驶的关键之一。

在万向节的铸造过程中，由于制备工艺的局限和不稳定性，在万向节表面易形成裂纹、凹坑等表面铸造缺陷，该类缺陷的存在严重影响产品的质量，降低了万向节的使用寿命，因此，对万向节铸造缺陷进行有效地检测具有重要的意义。现有的检测方法主要是超声检测和目视检测。超声检测需要检测人员具备一定的专业知识，且检测需要耦合剂，检测速度较慢，难以实现在线检测；目视检测耗时耗力，检测结果极易受到人为等不确定因素干扰，难以保证万向节质量检测结果的可靠性。微波检测在万向节表面铸造缺陷检测领域的有效应用尚存空白，而微波在金属制品表面良好的反射性能以及微波检测无需耦合剂的特性，使得万向节表面铸造缺陷的微波在线检测成为可能，万向节表面铸造缺陷的微波检测方法可大大减少检测的人力物力，提升检测效率，提高产品质量检测结果的可靠性，具有重要工程应用价值。

发明内容

本发明的目的是提出一种万向节表面铸造缺陷的在线无损检测方法，能够对万向节表面铸造缺陷进行快速精准的检测，保证检测结果的可靠性，具有重要的工程应用价值。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

万向节表面铸造缺陷的在线无损检测方法，包括如下步骤：

步骤(1)：万向节表面铸造缺陷微波无损检测的标定，具体方法如下：制作一个万向节标准样件，该标准样件的三个面A面12、B面13和C面14均无表面铸造缺陷，D面15上加工有达到万向节判废标准的深度为h的临界裂纹；将标准样件放置于四个矩形波导探头即第一矩形波导探头4、第二矩形波导探头5、第三矩形波导探头6和第四矩形波导探头7所围区域中，第一矩形波导探头4、第二矩形波导探头5、第三矩形波导探头6和第四矩形波导探头7开口端分别到标准样件对应的A面12、B面13、C面14和D面15的间距均为1mm；分别测取标准样件四个面即A面12、B面13、C面14和D面15对应的矩形波导探头即第一矩形波导探头4、第二矩形波导探头5、第三矩形波导探头6和第四矩形波导探头7的微波反射系数频谱，即微波线性扫频信号；进一步处理微波线性扫频信号，获取万向节无表面铸造缺陷时的参考信号和达到万向节判废标准的临界信号；