超聲波檢測在機械制造業中的應用

朱學元

摘要：隨著時代的發展，我國綜合實力與社會經濟水平的提高，帶動著我國工業行業的快速發展，而在現代機械產品生產制造的過程中，由于外界不良因素及操作失誤等因素的影響，導致機械產品自身質量極易出現問題，進而影響著有關工作的正常進行;為了解決這些問題，相關單位及人員需要在機械產品生產制造的過程中，加強超聲波檢測等現代技術與設備的應用，以此來對工件進行詳細檢測，保障相關工件的質量與使用壽命，進而促進我國現代工業行業的進一步發展。下面主要對超聲波檢測在機械制造中的應用進行分析探究。

關鍵詞：超聲波檢測;機械制造;技術應用

1 ?超聲波技術的具體概念

通常情況下，聲音主要是指某一物體經過振動所產生的頻率傳遞至動物的耳中，人類聽力的范圍主要在20Hz～20kHz以內，如果頻率超過20kHz的話，則將其稱之為超聲波，而低于20Hz則稱為次聲波;其中，由于超聲波波長較短、頻率較高且具有良好的方向性，能夠對其傳播方向進行固定，由此而被一些機械生產制造等工作所引用，其中又以超聲波檢測、加工、清洗及焊接等技術為主，極大地提高了機械生產制造的水平與質量，進而為我國工業行業整體的進步與發展奠定了堅實的基礎[1]。

2 ?超聲波檢測在機械制造中的實際應用

2.1 超聲波測距

隨著現代工業行業的快速發展，大量工業生產過程中所使用零部件都需要較高的精度，為此，相關單位及人員需要加強對機械零部件生產加工的管控，避免外界不良因素對機械生產制造過程的影響;而超聲波測距技術的應用，能夠對大量機械材料的尺寸與規格進行檢測，確保工件材料、結構等方面在最大程度上滿足機械生產制造的水平;在實際生產過程中，相關人員主要借助超聲波檢測技術發射聲波脈沖，而當脈沖接觸被測物體時產生反射，以此來對二者之間的間距及被測物體的厚度進行核算檢測，以此來為后期的機械生產加工等方面的順利進行奠定堅實的基礎。

2.2 超聲波探傷

當現代機械材料與零部件在日常使用過程中，由于外界不良因素的影響，再加之機械部件加工制造的質量與水平較低，極易導致機械零部件出現裂紋問題，極大的影響著機械產品自身的質量與使用壽命，同時還會對工業生產制造過程造成影響;而超聲波技術在實際應用過程中，不會對被測工件進行接觸，避免二次傷害問題的出現，同時，由于其自身靈敏度較高，在對機械零部件進行探傷的過程中，能夠有效保障檢測工作的水平與質量，并以此來明確出機械部件內部問題出現的位置，進而促進現代機械制造加工行業的健康發展。

3 ?超聲波檢測設備的選擇

3.1 超聲波檢測探頭的選擇

當前時期，在利用超聲波技術對機械零部件進行檢測的過程中，為了對檢測結果的水平與質量進行保障，相關單位及人員首先需要加強對檢測探頭的合理選擇;在實際選擇的過程中，主要以直探頭或斜探頭作為超聲檢測的主要探頭類型，同時，相關人員還需要確保工件自身的材料以合金鋁或鋼為主，并借助相應的管控措施，以此來對超聲波檢測工作的水平與質量進行保障[2]。

3.2 超聲波檢測耦合劑的選擇

在現代超聲波檢測的過程中，耦合劑發揮著極為重要的作用，并在很大程度上影響著檢測工作的水平與質量，因此，相關單位及人員需要選擇一些具有良好透聲性且聲阻抗與機械工件聲阻抗保持一致的耦合劑，以此來強化提高超聲波檢測耦合的水平與質量，進而促進現代超聲波檢測整體水平的提高。

3.3 超聲波檢測儀器的選擇

相關單位及人員還需要加強對超聲波檢測儀器的選擇;經過大量調查發現，現代超聲波檢測儀器由于其自身原理與特點等因素的影響，主要以數字式與模擬式兩種類型為主，同時又可以分為脈沖反射式、穿透式及共振式檢測儀幾類，其中數字式檢測儀器主要應用于一些檢測過程較為簡便的方面，且檢測設備實際的體積較小，由此而促進了機械制造檢測工作水平的提高;同時，穿透式檢測儀在實際應用過程中的靈敏度較低，且實際操作的難度較大，極易造成檢測失誤問題的出現，進而對超聲波檢測工作的整體水平造成影響;為此，相關單位及人員需要嚴格遵循有關規定與標準，合理選擇超聲波檢測儀器，避免檢測儀器在日常使用過程再次出現問題，以此來為現代機械產品質量與精度進行保障。

4 ?超聲波檢測技術的具體方法

4.1 判斷并顯示缺陷

通常情況下，在對某一物體進行超聲波檢測的過程中，極易出現一些不同類型的缺陷問題，其中主要以下面幾方面為主，分別是：

①當超聲波發射出去經過物體表面時，產生相應的反射與折射，以此來產生相應的回波信號，之后，借助顯示器來對缺陷問題進行顯示，并對缺陷問題出現的位置進行了解與明確;

②借助回波信號對檢測結果的內容進行調制，之后在根據燈光的亮與暗進行顯示，如果出現缺陷問題，燈光變亮，反之燈光關閉，而相關人員只需要根據燈光的變化情況來對缺陷問題進行判斷;

③此外，當超聲波反射回來時，還可以通過顯示器來對脈沖信號進行顯示，以此來對缺陷問題的位置與實際狀況進行顯示。而在實際檢測時，為了缺陷檢測結果的準確度，同時更加明確的反映出缺陷問題的情況與位置，相關人員還需要實現制定出更加科學完善的方案，應用于實際檢測過程中，確保檢測工作的順利進行。

4.2 聲束與焊核尺寸

在現代超聲波檢測的過程中，超聲波檢測的聲束直徑主要受到探頭晶片直徑的影響，其中，如果焊核尺寸與超聲波檢測聲束直徑相比較小時，則會產生反射現象，而相關人員也可以借此確定焊核尺寸小于有關規定的尺寸;而如果焊核尺寸比超聲波聲束直徑較大時，則主要產生底面反射，由此可以確保接頭焊核的尺寸與相關規定相一致。

4.3 超聲波導波射頻的特點

當前時期，在對某一物體進行檢測的過程中，如果將該物體視為彈性均勻介質，則各種不同的波動都能夠保持均衡速度進行傳遞，而介質自身材料能夠對超聲波檢測的波動造成影響，例如，當超聲波以一定角度向同性管進行發射時，同性管表面會對其產生一定的反射，促使機械振動只能在管內進行傳遞，并借助超聲波反射信號軸向與徑向運動形式的結合，形成相應的導波;在實際監測過程中，導波由于其自身特點的影響，極易受到相關管道自身材質及規格等方面的影響，進而影響著實際檢測工作的水平與質量;為了解決這些問題，相關單位及人員需要科學選擇導波的形式，并對超聲波檢測的探頭進行科學設計，確保在最大程度上避免檢測問題的出現。

5 ?超聲波檢測參數的設置

5.1 根據探傷工件的材質設置參數

研究表明，在借助超聲波技術對機械產品進行探傷檢測的過程中，為了對檢測水平與質量進行保障，相關單位及人員首先需要根據探傷工件的材質來進行參數的設置，例如鋁制工件，該類工件的橫波聲速為3130m/s，縱波聲速為6300m/s，因此，相關單位及人員需要將基線水平調至100mm左右，并根據檢測結果對數據參數進行優化調節，進而促進現代超聲波檢測工作的健康發展。

5.2 調節檢測靈敏度

在現代超聲波檢測的過程中，為了保障檢測工作的水平與質量，試塊比較法占據著極為重要的位置;而通過加強試塊的應用，能夠有效避免外界不良因素對檢測靈敏度造成影響;因此，相關單位及人員需要對探傷檢測的靈敏度進行優化調節，避免外界不良因素對其造成影響，并以此來對工件檢測的質量與準確度進行保障[3]。

5.3 嚴格檢測工件表面

除此之外，在現代工件檢測的過程中，毛刺、油污及氧化皮等方面都會在很大程度上影響著檢測工作的水平與質量，因此，相關人員需要先對這些問題進行高效處理，并根據一定順序與流程，以此進行氧化皮、毛刺、油污、切削等處理，并在最后對工件進行熱處理，確保工件能夠充分滿足超聲波檢測的需要。

6 ?制作超聲波探傷檢測的試塊

6.1 科學選擇探傷試塊的人工反射體

在現代超聲波探傷檢測的過程中，探傷試塊發揮著關鍵重要的作用，并在很大程度上影響著探傷檢測工作的水平與質量，為此，相關單位及人員首先需要科學選擇試塊人工反射體，以此為基礎來進行后期的檢測工作，并對機械生產制造工作的健康發展奠定基礎。

6.2 合理選擇探傷試塊的材料

通常，在機械生產制造的過程中，對比試塊發揮著極為重要的作用，因此，相關人員需要合理選擇試塊制作的材料，確保試塊自身的簡便性，同時還需要保障試塊能夠反映出機械工件被檢測區域的具體特征。

6.3 科學選擇探傷試塊的規格

除此之外，在現代機械工件超聲波檢測的過程中，常見的試塊主要以CSK-IA、CSK-IB等規格的試塊為主，并根據其自身體積小、便于攜帶等特點，被應用于大量檢測工作中，由此表明，檢測單位及人員需要科學選擇探傷試塊的規格，確保在最大程度上提高機械工件超聲波檢測的水平與質量[4]。

7 ?總結

綜上所述，隨著時間的推移，我國工業行業得到了極大的發展，在這一過程中，機械制造業發揮著極為重要且關鍵的作用，不過，由于傳統觀念與技術的影響，部分機械產品再生產及應用的過程中極易受到外界不良因素的影響，導致質量問題的出現，并在另一方面對機械制造行業整體的運轉與發展造成影響;為此，相關單位及人員需要加強超聲波檢測等現代先進技術與設備的應用，強化提高質量生產檢驗的水平，同時對機械產品自身質量與使用壽命進行保障，以此來保障我國機械制造行業的健康發展，并在另一方面推動我國社會整體健康穩定的運轉與發展下去。

參考文獻：

[1]薛豐，郝小轉.石油機械結構檢測中超聲波方法的應用[J].建筑·建材·裝飾， 2018（024）：168.

[2]肖漢斌，張麗，閆義奇，等.淺探超聲波檢測在半導體工藝中的應用[J].華東科技（綜合），2018（7）：16.

[3]孫潔瓊，李琬秋，孫浩浩.精密檢測技術在機械加工制造領域中的應用[J].中國高新區，2019（007）：133.

[4]任玉玲，明偉，陳娜.淺析電氣技術在機械制造業中的應用[J].中國西部科技， 2019，018（001）：25-27.