無損檢測技術在軸承制造行業中的運用研究

呂曉曉

[摘? ? 要]本文首先分析了無損檢測技術的常規方法，如超聲檢測、射線檢測以及磁粉檢測等，然后主要論述了軸承制造行業中無損檢測技術的運用對策，如合理檢測軸承滾子、靈活運用檢測手段、科學檢測軸承滾動體以及加強技術人才的素養等，希望可以為相關人員提供一定的參考，從而在軸承制造行業中將無損檢測技術進行切實應用和發展。

[關鍵詞]無損檢測技術;軸承制造行業;超聲檢測

[中圖分類號]TH87 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）09–00–03

[Abstract]This paper first analyzes the conventional methods of non-destructive testing technology， such as ultrasonic testing， radiographic testing and magnetic particle testing， and then mainly discusses the application countermeasures of non-destructive testing technology in the bearing manufacturing industry， such as reasonable detection of bearing rollers， flexible use of testing means， scientific detection of bearing rolling elements and strengthening the literacy of technical personnel， etc.， hoping to provide reference for relevant personnel This paper provides some reference for the practical application and development of nondestructive testing technology in bearing manufacturing industry.

[Keywords]nondestructive testing technology; bearing manufacturing industry; ultrasonic testing

無損檢測技術是現代工業生產中使用成本較低、效果較好的技術手段之一，將其應用于軸承制造行業中，可以有效避免傳統抽樣方式對產品可能會造成的破壞，其可以準確的檢測軸承制造行業原材料質量和部分工序間半成品等，對產品質量的提升有較大的保障效果，值得進行深入研究其在軸承制造行業中的應用。

1 無損檢測技術的常規方法

1.1 超聲檢測

超聲檢測是將超聲作為檢測手段，通過超聲在被檢測物品中的傳播來確定其質量和性能。由于超聲波在介質中的傳播形式是直線傳播，如果介質存在缺陷，超聲波就會在缺陷和介質之間的界面上出現反射情況，導致出現波形變化，然后發射裝置會將已經被反射過的超聲波進行吸收，通過該裝置的處理和分析，可以確定反射超聲波的波形以及其實際反射時間，從而確定缺陷的具體位置。該方法具有良好的檢測效果，但是對操作的要求較高，一次可以進行檢測的范圍較小，并不適合在大物體中進行應用。

1.2 射線檢測

射線檢測中可以進行應用的射線種類有很多，如γ射線、X射線等，其在檢測過程中具體需要選擇的種類主要受被檢測物品的厚度限制，射線會受物品原有的原子排列順序的影響，在進行檢測時會出現衰減情況，如果物品存在缺陷，那么其在缺陷部位的衰減和常規部位的衰減情況并不相同，所以，通過膠片捕捉檢測過程的衰減現象，經過對膠片的處理可以判斷物品是否存在缺陷。

1.3 磁粉檢測

磁粉檢測主要應用在鐵磁性材料的檢測中，缺陷和材料的磁特性并不相同，如果被檢測物品存在缺陷，其在進行磁化的過程中會在缺陷周圍出現漏磁場，在磁力的作用下會對鐵粉產生吸引力，所以在被檢測物品表面有磁粉的部分就是其缺陷存在的位置，其缺陷大小和磁粉數量成正比關系。這種檢測手段的使用需要將被檢測物品的表面處理干凈，保證其表面有良好的平整度，避免由于表面問題影響檢測結果的有效性[1]。

1.4 渦流檢測

渦流檢測主要是運用電磁感應在相關導體內部產生密閉環形電流，會受導體的磁導率、電導率等因素影響，對激發磁場產生反作用，對缺陷的判斷主要是分析其特性參數是否發生改變。該檢測手段的應用范圍較廣，處理得當可以將缺陷的深度進行反映并具有較高的靈敏度。但是其需要被檢測物品的材質為導電材料，只適用于金屬表面缺陷的檢測，其深度探傷和表面檢測本身有所矛盾，很難兩全。

2 軸承制造行業中無損檢測技術的運用對策

2.1 合理檢測軸承滾子

無損檢測技術在軸承制造行業的運用體現之一就是對軸承滾子的檢測，軸承滾子的數量多、工件小，單純依靠人工目測的工作量較大，而且也并不能有效發現軸承滾子在經過磨加工夠在表皮之下的裂紋，受人為因素影響較大，對此可以采用無損檢測技術，構建無損檢測系統，將檢測方式納入日常管理制度中，保證檢測結果的可靠性。

例如，在檢測軸承滾子的過程中可以通過渦流檢測系統進行檢測，采用軸承滾子渦流探傷儀進行試驗，并將檢測方式設定在雙路外徑，提升檢測效率。此外，軸承制造行業對無損檢測技術的運用也需要積極關注國外同行業的情況，構建國際網絡互通互聯系統，尋求與先進軸承制造行業合作的機會，增強對先進理念和技術的引進，通過對外投資、引進外資和人才交流等途徑，增強對無損檢測技術的學習，從而保證對其的合理應用，提升檢測效果[2]。

2.2 靈活運用檢測手段

無損檢測技術中的檢測手段有很多，包括但不限于上文提到的四種較為常規的檢測手段，需要軸承制造行業的人根據需要檢測對象的性質進行合理選擇，保證所選擇檢測手段的最佳性。這里以磁粉檢測為例，該檢測手段在我國軸承制造行業中的應用較為廣泛，可以檢測多種零件，具體在軸承零件檢測的磁化方法有周向磁化和縱向磁化兩種。前者主要是將被檢測軸承零件的軸線和磁化電流流通方向之間保持相對平行性，建立沿圓周方向的磁場，具體的磁化方法可以采用導體法;后者主要是將被檢測軸承零件的軸線和磁化電流流通方向之間保持相對垂直性，或者將磁場磁力線控制在和其軸線相對平行的情況下，具體的磁化方法可以采用感應電流法以及線圈法。

在實際應用過程中，需要工作人員根據軸承零件的形狀、表面情況以及尺寸等特點，將檢測裝置的靈敏度進行調整，并合理選擇磁粉的類型。例如，當需要檢測軸承零件的檢測環境的白光強度可以低于一定數值，且熒光磁粉可以和零件表面的本底的比對系數可以達到1000：1，那么就可以采用熒光種類的磁粉，反之可以采用非熒光磁粉。通過對無損檢測技術的靈活選擇和有效處理，可以極大程度的提升檢測效率并保證檢測結果的準確性，為軸承制造行業的后續加工制造調整優化決策，提供有效的參考。

2.3 科學檢測軸承滾動體

軸承滾動體是軸承制造行業中主要產品之一滾動軸承的重要構成部分，起著承載負荷的作用，其質量水平情況對軸承的使用壽命以及旋轉精度都有較大的直接影響，需要工作人員重視對其的檢測，將無損檢測技術科學進行應用，在實際檢測過程中可以采用超聲波探傷儀。其可以運用同步電路造成的觸發脈沖和發射電路以及掃描電路，使掃描電路可以被觸發進而開展工作，通過其產生的鋸齒波對電壓進行掃描，促使電子束偏移，之后在熒光屏上會出現水平掃描線。

同時，發射電路受到觸發之后會出現高頻窄脈沖，通過探頭等促使壓電晶片發生振動，從而在軸承滾動體中產生超聲波，通過超聲波的傳播、反射等明確缺陷情況。此外，也可以采用超聲波換能器，其在發射狀態時會通過對壓電晶片的電脈沖作用，將其轉化為機械振動，向軸承滾動體輻射超聲波;其在接收狀態時會將聲信號轉化為電信號，從而讓電信號被輸送到接收電路中，在熒光屏進行顯示[3]。

2.4 發展數字化、信息化無損檢測技術

軸承制造行業對無損檢測技術的運用需要提高其數字化和信息化的程度，順應智能化和自動化工業發展的時代潮流，從而在保證檢測質量的基礎上促進自身行業的發展，提升自身行業在市場中的競爭力和發展空間。對此，需要軸承制造行業加強信息化設施的建設，引進先進的信息化設備和智能化的檢測儀器，并加大在此方面的資金投入。一方面，軸承制造行業需要根據自身的發展情況，加強對智能化無損檢測設備的研發，并構建信息化案例數據庫，在運用無損檢測技術之后，將具體的檢測對象、檢測環境、檢測方法、檢測流程以及檢測結果等統計在其中，積累好可以進行技術突破的經驗，增強技術創新的可能性。

另一方面，在材料選購、零件設計過程中可以運用信息化建模技術先對進行無損檢測，分析設計的合理性，從源頭上降低產品有缺陷的概率。例如，在計算機中構建視覺檢測系統，利用該系統檢測軸承直徑的設計情況，將圖像處理部分、圖像采集部分以及控制單元等因素納入系統中，將已經進行初步設計軸承放置在光照均勻的可控背景前，通過攝像頭進行圖像采集，在圖像儲存在計算機特定內存里面之后，通過視覺處理軟件對其開展預處理，將其區域進行分割或者擬合其邊緣，從而將軸承的幾何信息進行有效獲取，實現100 %的檢驗，提升無算檢測技術的先進性。

2.5 加強技術人才的素養

軸承制造行業運用無損檢測技術需要有專業化的檢測人員支持，保證檢測人員隊伍的質量。首先，軸承制造行業需要加大對具有專業性無損檢測技術人才的吸引，制定完善的福利體系，并適當提升薪資標準，設計完善的晉升體系，將對其的福利情況發放在相關網絡平臺中，增強對國內外先進人才的吸引，達到吸引人才和留住人才的目的。其次，軸承制造行業需要加強對行業內現有技術人才的培養，定期邀請相關專家進行講座，并組織好人才交流活動。將工程材料、金屬力學性能、金屬物理性能、電子測量以及無損檢測技術相關內容知識全部設置在培訓內容中，促進技術人才的綜合發展。

同時，加強對技術人才的思想政治教育，使其可以具有良好的品質，具備誠信意識和務實意識，幫助技術人員樹立正確的工作作風和工作態度，從而使其可以有效使用無損檢測技術對相關軸承產品進行檢測。最后，軸承制造行業可以加強和相關高校之間的合作，遵循國家對校企合作的倡導，為高校與無損檢測技術有關的專業提供案例、實習機會以及實踐基地等，增加高校無損檢測技術人才進入軸承制造行業的可能性，豐富人才儲備，從而為無損檢測技術在軸承制造行業中的應用注入源源不斷的活力[4]。

2.6 順應無損檢測技術的發展趨勢

軸承制造行業想要保證所運用無損檢測技術的先進性就需要順應其發展趨勢，緊跟該技術的發展步伐，用對技術的創新發展帶動軸承制造行業的進一步發展，并用軸承制造行業的發展方向促進無損檢測技術的后續發展。該技術當前在軸承制造行業中的發展趨勢主要有以下三點：（1）直接成像與實時成像，即隨著市場競爭的激烈化發展，軸承制造行業對自身產品質量的要求越來越高，需要無損檢測技術可以達到100 %在線檢測，提升檢測效率。（2）大型化，軸承制造行業的零部件種類較多且數量也較多，其對無損檢測技術提供了向大型化發展的要求，而且大型化發展趨勢也是其在各行各業應用中的需求，同時計算機技術的不斷發展為其向大型化發展奠定了良好的基礎。（3）應用面廣，該發展趨勢是該技術在不斷發展進步中形成的，軸承制造行業需要在將其進行應用的同時擴大其應用范圍，保證行業的先進性。

3 結束語

總而言之，無損檢測技術在軸承制造行業中的運用可以有效提升產品質量，促進軸承制造行業的進一步發展，需要相關人員結合自身軸承制造的實際情況，加強對無損檢測技術理論以及實踐的學習，從而將其合理進行應用，提升自身產品的經濟效益和社會效益，提升我國軸承制造行業的世界影響力。

參考文獻

[1] 毛光烈.破解世界性難題的"新昌模式"——軸承行業大面積推廣智能制造的探索和經驗[J].機器人技術與應用，2018（3）：23-26.

[2] 魏義君.淺論工序標準成本管理在軸承制造企業中的運用[J].納稅，2018（14）：103.

[3] 唐剛，朱立軍，胡雄.基于優化VMD和深度置信網絡的滾動軸承故障診斷[J].軸承，2020（10）：47-53.

[4] 白海峰.滾動軸承快速拆卸的關鍵問題——滾動軸承鋼與碳鋼的焊接性能探討[J].中華紙業，2020，41（14）：62-64.

[5] 李瑞平，范啟偉.無損檢測技術在軸承制造行業中的應用現狀和發展趨勢[J].無損探傷，1994（5）：42-44.