超声波检测在机械制造业中的应用

朱学元

摘要：随着时代的发展，我国综合实力与社会经济水平的提高，带动着我国工业行业的快速发展，而在现代机械产品生产制造的过程中，由于外界不良因素及操作失误等因素的影响，导致机械产品自身质量极易出现问题，进而影响着有关工作的正常进行;为了解决这些问题，相关单位及人员需要在机械产品生产制造的过程中，加强超声波检测等现代技术与设备的应用，以此来对工件进行详细检测，保障相关工件的质量与使用寿命，进而促进我国现代工业行业的进一步发展。下面主要对超声波检测在机械制造中的应用进行分析探究。

关键词：超声波检测;机械制造;技术应用

1  超声波技术的具体概念

通常情况下，声音主要是指某一物體经过振动所产生的频率传递至动物的耳中，人类听力的范围主要在20Hz～20kHz以内，如果频率超过20kHz的话，则将其称之为超声波，而低于20Hz则称为次声波;其中，由于超声波波长较短、频率较高且具有良好的方向性，能够对其传播方向进行固定，由此而被一些机械生产制造等工作所引用，其中又以超声波检测、加工、清洗及焊接等技术为主，极大地提高了机械生产制造的水平与质量，进而为我国工业行业整体的进步与发展奠定了坚实的基础[1]。

2  超声波检测在机械制造中的实际应用

2.1 超声波测距

随着现代工业行业的快速发展，大量工业生产过程中所使用零部件都需要较高的精度，为此，相关单位及人员需要加强对机械零部件生产加工的管控，避免外界不良因素对机械生产制造过程的影响;而超声波测距技术的应用，能够对大量机械材料的尺寸与规格进行检测，确保工件材料、结构等方面在最大程度上满足机械生产制造的水平;在实际生产过程中，相关人员主要借助超声波检测技术发射声波脉冲，而当脉冲接触被测物体时产生反射，以此来对二者之间的间距及被测物体的厚度进行核算检测，以此来为后期的机械生产加工等方面的顺利进行奠定坚实的基础。

2.2 超声波探伤

当现代机械材料与零部件在日常使用过程中，由于外界不良因素的影响，再加之机械部件加工制造的质量与水平较低，极易导致机械零部件出现裂纹问题，极大的影响着机械产品自身的质量与使用寿命，同时还会对工业生产制造过程造成影响;而超声波技术在实际应用过程中，不会对被测工件进行接触，避免二次伤害问题的出现，同时，由于其自身灵敏度较高，在对机械零部件进行探伤的过程中，能够有效保障检测工作的水平与质量，并以此来明确出机械部件内部问题出现的位置，进而促进现代机械制造加工行业的健康发展。

3  超声波检测设备的选择

3.1 超声波检测探头的选择

当前时期，在利用超声波技术对机械零部件进行检测的过程中，为了对检测结果的水平与质量进行保障，相关单位及人员首先需要加强对检测探头的合理选择;在实际选择的过程中，主要以直探头或斜探头作为超声检测的主要探头类型，同时，相关人员还需要确保工件自身的材料以合金铝或钢为主，并借助相应的管控措施，以此来对超声波检测工作的水平与质量进行保障[2]。

3.2 超声波检测耦合剂的选择

在现代超声波检测的过程中，耦合剂发挥着极为重要的作用，并在很大程度上影响着检测工作的水平与质量，因此，相关单位及人员需要选择一些具有良好透声性且声阻抗与机械工件声阻抗保持一致的耦合剂，以此来强化提高超声波检测耦合的水平与质量，进而促进现代超声波检测整体水平的提高。

3.3 超声波检测仪器的选择

相关单位及人员还需要加强对超声波检测仪器的选择;经过大量调查发现，现代超声波检测仪器由于其自身原理与特点等因素的影响，主要以数字式与模拟式两种类型为主，同时又可以分为脉冲反射式、穿透式及共振式检测仪几类，其中数字式检测仪器主要应用于一些检测过程较为简便的方面，且检测设备实际的体积较小，由此而促进了机械制造检测工作水平的提高;同时，穿透式检测仪在实际应用过程中的灵敏度较低，且实际操作的难度较大，极易造成检测失误问题的出现，进而对超声波检测工作的整体水平造成影响;为此，相关单位及人员需要严格遵循有关规定与标准，合理选择超声波检测仪器，避免检测仪器在日常使用过程再次出现问题，以此来为现代机械产品质量与精度进行保障。

4  超声波检测技术的具体方法

4.1 判断并显示缺陷

通常情况下，在对某一物体进行超声波检测的过程中，极易出现一些不同类型的缺陷问题，其中主要以下面几方面为主，分别是：

①当超声波发射出去经过物体表面时，产生相应的反射与折射，以此来产生相应的回波信号，之后，借助显示器来对缺陷问题进行显示，并对缺陷问题出现的位置进行了解与明确;

②借助回波信号对检测结果的内容进行调制，之后在根据灯光的亮与暗进行显示，如果出现缺陷问题，灯光变亮，反之灯光关闭，而相关人员只需要根据灯光的变化情况来对缺陷问题进行判断;

③此外，当超声波反射回来时，还可以通过显示器来对脉冲信号进行显示，以此来对缺陷问题的位置与实际状况进行显示。而在实际检测时，为了缺陷检测结果的准确度，同时更加明确的反映出缺陷问题的情况与位置，相关人员还需要实现制定出更加科学完善的方案，应用于实际检测过程中，确保检测工作的顺利进行。

4.2 声束与焊核尺寸

在现代超声波检测的过程中，超声波检测的声束直径主要受到探头晶片直径的影响，其中，如果焊核尺寸与超声波检测声束直径相比较小时，则会产生反射现象，而相关人员也可以借此确定焊核尺寸小于有关规定的尺寸;而如果焊核尺寸比超声波声束直径较大时，则主要产生底面反射，由此可以确保接头焊核的尺寸与相关规定相一致。

4.3 超声波导波射频的特点

当前时期，在对某一物体进行检测的过程中，如果将该物体视为弹性均匀介质，则各种不同的波动都能够保持均衡速度进行传递，而介质自身材料能够对超声波检测的波动造成影响，例如，当超声波以一定角度向同性管进行发射时，同性管表面会对其产生一定的反射，促使机械振动只能在管内进行传递，并借助超声波反射信号轴向与径向运动形式的结合，形成相应的导波;在实际监测过程中，导波由于其自身特点的影响，极易受到相关管道自身材质及规格等方面的影响，进而影响着实际检测工作的水平与质量;为了解决这些问题，相关单位及人员需要科学选择导波的形式，并对超声波检测的探头进行科学设计，确保在最大程度上避免检测问题的出现。

5  超声波检测参数的设置

5.1 根据探伤工件的材质设置参数

研究表明，在借助超声波技术对机械产品进行探伤检测的过程中，为了对检测水平与质量进行保障，相关单位及人员首先需要根据探伤工件的材质来进行参数的设置，例如铝制工件，该类工件的横波声速为3130m/s，纵波声速为6300m/s，因此，相关单位及人员需要将基线水平调至100mm左右，并根据检测结果对数据参数进行优化调节，进而促进现代超声波检测工作的健康发展。

5.2 调节检测灵敏度

在现代超声波检测的过程中，为了保障检测工作的水平与质量，试块比较法占据着极为重要的位置;而通过加强试块的应用，能够有效避免外界不良因素对检测灵敏度造成影响;因此，相关单位及人员需要对探伤检测的灵敏度进行优化调节，避免外界不良因素对其造成影响，并以此来对工件检测的质量与准确度进行保障[3]。

5.3 严格检测工件表面

除此之外，在现代工件检测的过程中，毛刺、油污及氧化皮等方面都会在很大程度上影响着检测工作的水平与质量，因此，相关人员需要先对这些问题进行高效处理，并根据一定顺序与流程，以此进行氧化皮、毛刺、油污、切削等处理，并在最后对工件进行热处理，确保工件能够充分满足超声波检测的需要。

6  制作超声波探伤检测的试块

6.1 科学选择探伤试块的人工反射体

在现代超声波探伤检测的过程中，探伤试块发挥着关键重要的作用，并在很大程度上影响着探伤检测工作的水平与质量，为此，相关单位及人员首先需要科学选择试块人工反射体，以此为基础来进行后期的检测工作，并对机械生产制造工作的健康发展奠定基础。

6.2 合理选择探伤试块的材料

通常，在机械生产制造的过程中，对比试块发挥着极为重要的作用，因此，相关人员需要合理选择试块制作的材料，确保试块自身的简便性，同时还需要保障试块能够反映出机械工件被检测区域的具体特征。

6.3 科学选择探伤试块的规格

除此之外，在现代机械工件超声波检测的过程中，常见的试块主要以CSK-IA、CSK-IB等规格的试块为主，并根据其自身体积小、便于携带等特点，被应用于大量检测工作中，由此表明，检测单位及人员需要科学选择探伤试块的规格，确保在最大程度上提高机械工件超声波检测的水平与质量[4]。

7  总结

综上所述，随着时间的推移，我国工业行业得到了极大的发展，在这一过程中，机械制造业发挥着极为重要且关键的作用，不过，由于传统观念与技术的影响，部分机械产品再生产及应用的过程中极易受到外界不良因素的影响，导致质量问题的出现，并在另一方面对机械制造行业整体的运转与发展造成影响;为此，相关单位及人員需要加强超声波检测等现代先进技术与设备的应用，强化提高质量生产检验的水平，同时对机械产品自身质量与使用寿命进行保障，以此来保障我国机械制造行业的健康发展，并在另一方面推动我国社会整体健康稳定的运转与发展下去。

参考文献：

[1]薛丰，郝小转.石油机械结构检测中超声波方法的应用[J].建筑·建材·装饰， 2018（024）：168.

[2]肖汉斌，张丽，闫义奇，等.浅探超声波检测在半导体工艺中的应用[J].华东科技（综合），2018（7）：16.

[3]孙洁琼，李琬秋，孙浩浩.精密检测技术在机械加工制造领域中的应用[J].中国高新区，2019（007）：133.

[4]任玉玲，明伟，陈娜.浅析电气技术在机械制造业中的应用[J].中国西部科技， 2019，018（001）：25-27.