機械設(shè)計論文1

　　摘要：“機械設(shè)計”課程是機械類專業(yè)一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。山東理工大學(xué)作為教育部首批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的試點院校，該課程以“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”培養(yǎng)要求為指導(dǎo)思想。本文分析了影響該課程教學(xué)質(zhì)量的主要問題，并從六個方面對提高“機械設(shè)計”課程教學(xué)質(zhì)量進行了探索與實踐。

　　關(guān)鍵詞：“機械設(shè)計”；教學(xué)質(zhì)量；創(chuàng)新能力

　　“機械設(shè)計”課程是高等學(xué)校工科機械類專業(yè)學(xué)生的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，是學(xué)習(xí)專業(yè)課程和從事機械產(chǎn)品設(shè)計的必備基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的核心課程，提高該課程的教學(xué)質(zhì)量是各個高校一直探索和實踐的課題。

　　一、影響“機械設(shè)計”課程教學(xué)質(zhì)量的主要問題

　　“機械設(shè)計”課程的教學(xué)內(nèi)容除了使學(xué)生掌握通用機械零部件的工作原理、特點、選用及設(shè)計計算方法外，更重要的是對培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的正確思路、方法和能力有著重要的作用。但目前仍存在“機械設(shè)計”課程教學(xué)觀念落后，缺乏對知識應(yīng)用、實踐能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；教學(xué)內(nèi)容與工程實際脫節(jié)；“滿堂灌”的單向灌輸式教學(xué)，使學(xué)生學(xué)習(xí)參與度低；過程性考核方式尚未形成等。

　　二、提高“機械設(shè)計”課程教學(xué)質(zhì)量的改革措施

　　1.轉(zhuǎn)變課程教學(xué)觀念，引入創(chuàng)新理念，培養(yǎng)學(xué)生工程意識。圍繞“學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)”這一主線，樹立工程教育觀念，依據(jù)行業(yè)、企業(yè)人才的需求來培養(yǎng)學(xué)生。在教學(xué)中讓學(xué)生明確，不僅僅要學(xué)會“機械設(shè)計”的課本知識，更重要的是要具有應(yīng)用所學(xué)知識去分析和解決實際工程問題的能力，在學(xué)習(xí)與應(yīng)用中善于思考，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新能力，設(shè)計要具有創(chuàng)新意識。創(chuàng)新能力、創(chuàng)新設(shè)計的課程教學(xué)理念貫穿課程教學(xué)始終。課程開始即引入創(chuàng)新設(shè)計，告之學(xué)生設(shè)計包括”創(chuàng)新“兩字，設(shè)計即要進行創(chuàng)新性設(shè)計。學(xué)習(xí)“機械設(shè)計”這門課，既要理解和掌握基礎(chǔ)知識，又要重視個人創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高個人的綜合素質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生要有信心、毅力，做一個努力學(xué)習(xí)、具有創(chuàng)新精神的人。在教學(xué)的整個過程中，不斷納入創(chuàng)新設(shè)計，加強對其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。強調(diào)在機械設(shè)計過程中，常采用簡化復(fù)雜問題的方式來進行處理，利用前人經(jīng)驗進行預(yù)先假設(shè)設(shè)計，以及設(shè)計數(shù)據(jù)的選取及設(shè)計數(shù)據(jù)重要性的判斷，造成設(shè)計數(shù)據(jù)的近似性，因此，設(shè)計結(jié)果不存在標準答案，設(shè)計結(jié)果不存在唯一性，使學(xué)生在解決實際問題時，要善于思考，要有工程意識。在教學(xué)中，不但要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，而且還要培養(yǎng)學(xué)生對自己設(shè)計作品的社會責任感，從而為祖國由“中國制造”向“中國創(chuàng)造”的過程中，樹立做出自己貢獻的意識與決心。

　　2.問題探究式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、互動性。以問題為載體，培養(yǎng)學(xué)生思維能力為核心，從問題探究式教學(xué)模式中激發(fā)學(xué)生對問題的求解能力。通過問題探究式方法提高學(xué)生的求知欲及課堂中的參與能力，從而也提高課堂中學(xué)生的積極性和活躍性。變被動為主動，提高學(xué)生分析問題與解決問題的能力。如，在講“鏈傳動”時，聯(lián)系學(xué)生騎自行車現(xiàn)象提出問題：掉過鏈子嗎？為什么會掉鏈呢？從哪個鏈輪掉鏈等問題。學(xué)生從回憶開始，回答，進而分析問題，思考問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。經(jīng)教師引導(dǎo)巧妙地將課程中的問題和學(xué)生一起進行了解決，這種學(xué)習(xí)方式不僅提高了學(xué)生的自信心，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。如在講“軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計”時，可利用探究式教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生運用發(fā)散性思維分析多種零件布置方案，比較各種方案的優(yōu)劣，從而找到最佳的方案，最重要的是要強調(diào)學(xué)生的主動參與。在機構(gòu)運動簡圖、具有確定運動的條件、自由度計算以及減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計的講授時，可采用情境學(xué)習(xí)教學(xué)方法，將課堂設(shè)置在擺好實物的實驗室，通過讓學(xué)生親自動手裝拆不同形式的實物和模型，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感，這樣一來學(xué)生的學(xué)習(xí)效果將會起到事半功倍的作用。

　　3.充分利用信息技術(shù)，通過多種教學(xué)手段，提高學(xué)生對知識的理解與記憶。機械設(shè)計教學(xué)內(nèi)容繁雜，聯(lián)系生產(chǎn)實際的內(nèi)容較多，理論知識比較枯燥，而且難以理解。為了解決這個難題，教師充分利用信息技術(shù)，采用動畫、立體的方式進行教學(xué)是有效的解決方案。這主要是因為采用生產(chǎn)實際的視頻能夠解決學(xué)生沒有見過和接觸過實際情況的難題。利用flash軟件制作動畫來展示機械運動的原理和內(nèi)容。利用solidworks三維軟件制作了形象生動的三維模型，使課程內(nèi)容立體直觀地擺在學(xué)生面前，提高了學(xué)生對于某些知識點的理解性。到企業(yè)拍攝與購買的方式獲得了大量的視頻，將視頻圖像應(yīng)用于教學(xué)，使枯燥的內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w、形象的畫面，使得在機械設(shè)計課程的教學(xué)中枯燥難以理解的理論知識，容易講，容易聽，容易理解，容易記憶了，提高機械設(shè)計課程的課堂質(zhì)量和效率。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段進行課外輔導(dǎo)答疑與討論，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)課件和網(wǎng)絡(luò)習(xí)題隨時在網(wǎng)上論壇切磋，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的實時性。

　　4.創(chuàng)新設(shè)計大作業(yè)，鼓勵學(xué)生參加各類創(chuàng)新設(shè)計比賽，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、團結(jié)協(xié)作精神、理論聯(lián)系實際解決實際問題的能力，在“機械設(shè)計”課程的教學(xué)中，增加了機械創(chuàng)新設(shè)計大作業(yè)。通常以宿舍為單位3—5人為一組進行創(chuàng)新設(shè)計作業(yè)。創(chuàng)新作業(yè)通常分為以下六個模塊：（1）每組討論，發(fā)現(xiàn)或?qū)ふ覇栴}；（2）組內(nèi)初擬設(shè)計題目，課堂5分鐘的演講，相互討論，最終組內(nèi)確定題目；（3）創(chuàng)新作業(yè)的設(shè)計、計算、校核、繪制三維圖；（4）階段設(shè)計的演講以及最終設(shè)計成果的演講；（5）打印設(shè)計說明書；（6）鼓勵學(xué)生參加實踐鍛煉，參加比賽。創(chuàng)新設(shè)計大作業(yè)提交時間確定在學(xué)期末，占課程成績的20%，通過機械創(chuàng)新設(shè)計大作業(yè)，提高學(xué)生專業(yè)知識的同時，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新、溝通和團結(jié)協(xié)作能力。

　　5.充分利用機械設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計能力。機械設(shè)計課程設(shè)計是一次綜合實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。教學(xué)中要著力培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生在掌握了基本方法的基礎(chǔ)上進行有效的思考，避免被自己固有的思維定式所束縛。通過課程設(shè)計使學(xué)生得到系統(tǒng)性設(shè)計訓(xùn)練，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。此外，教師也可以鼓勵學(xué)生通過調(diào)研相關(guān)實際工程需要，自主確定設(shè)計題目。在設(shè)計過程中鼓勵并創(chuàng)造條件讓學(xué)生拆裝相關(guān)機械產(chǎn)品，實地進行考察，提高其感性認識。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)等途徑查閱相應(yīng)資料，培養(yǎng)學(xué)生查閱資料的能力，組織學(xué)生分組進行相互學(xué)習(xí)與討論，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過課程設(shè)計，不但提高了學(xué)生對知識的綜合應(yīng)用能力與自學(xué)能力，而且還提高了學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力。

　　6.加強過程性考核方式，全力提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力，提升學(xué)習(xí)效果。課程考核是測試學(xué)生的知識與能力的基本手段，它具有導(dǎo)向功能、反饋功能、評價功能等多種功能，是教學(xué)過程中的重要一環(huán)。恰當?shù)目己朔绞侥軌蛞龑?dǎo)學(xué)生選擇正確而科學(xué)的學(xué)習(xí)與學(xué)習(xí)方法�！皺C械設(shè)計”課程考核過程中增加過程性考核方式，加強學(xué)生平時學(xué)習(xí)成績，學(xué)生期末總評成績包括課堂成績、實驗成績、大設(shè)計作業(yè)成績以及期末考試成等4大部分組成。教學(xué)過程中，注重學(xué)生平時的學(xué)習(xí)，全面關(guān)注學(xué)生平時學(xué)習(xí)，避免“突擊式”準備考試現(xiàn)象的發(fā)生，保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，讓教師和學(xué)�？梢愿�好地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。通過增加過程性考核方式，增大實踐及平時學(xué)習(xí)部分的內(nèi)容，注重學(xué)生過程性考核，培養(yǎng)學(xué)生功夫用在平時，促進了學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高，尤其是提高了學(xué)生把理論知識應(yīng)用于實踐的能力，對卓越工程師的培養(yǎng)也起到了良好的激勵作用。機械設(shè)計課程是機類大學(xué)生一門承上啟下的課程，掌握好機械設(shè)計課程對于學(xué)生鞏固以前學(xué)過的知識和學(xué)好以后的專業(yè)課具有重要的作用。以培養(yǎng)學(xué)生“創(chuàng)新能力”為主線，教師通過不斷提高自身素質(zhì)，改革教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，不斷提高機械設(shè)計課程的教學(xué)質(zhì)量，不僅滿足了“卓越計劃”人才培養(yǎng)方案提出的要求，而且對于培養(yǎng)適應(yīng)新型工業(yè)化要求的卓越工程技術(shù)人才也有著十分重要的意義。

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機械設(shè)計論文2

　　1 、機電一體化的發(fā)展和計算機的應(yīng)用

　　1.1 機電一體化的發(fā)展

　　工業(yè)革命推動了人類社會的進步和發(fā)展，1971 年， 提出了“機電一體化”的概念，其目的就是將人力勞動從生產(chǎn)中解放出來，實現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率和效益。1984 年，對機電一體化提出了初步的定義，其中“計算機信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制”成為機電一體化的核心內(nèi)容，計算機技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)制造中的應(yīng)用優(yōu)勢得到了廣泛的認可。 機械設(shè)計及其自動化與計算機應(yīng)用結(jié)合，使其有了更大的發(fā)展空間。 一方面，機械設(shè)計制造是個極復(fù)雜、極繁瑣的過程，計算機的應(yīng)用，使人力得到了解放，同時其強大的數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理功能及反復(fù)的抹寫功能使機械的設(shè)計更加精確、可靠、方便。 另一方面，計算機技術(shù)的應(yīng)用是生產(chǎn)過程達到了可視化、智能化，機器可以在無人操作的情況下運行，例如物流過程中的智能碼垛機，可以根據(jù)物品上的標記將物品進行分類存儲、運輸?shù)�，大大的提高了工作效率，�?yōu)化了機械系統(tǒng)的工作效率，促進了現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展。

　　1.2 機械設(shè)計制造及自動化中計算機技術(shù)應(yīng)用的概況

　　計算機自誕生以來，其發(fā)展是難以預(yù)想的，在機械設(shè)計制造及自動化中，其最常用的是計算機的可視技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和仿真技術(shù)。 計算機可視技術(shù)是指可通過計算機將相關(guān)的機械信息轉(zhuǎn)化為可視的、直觀的數(shù)據(jù)信息，人通過對這些數(shù)據(jù)的觀察、監(jiān)測可以預(yù)測所設(shè)計機械的特點性能等、可以了解機械自動化中的工作運行情況，以及時掌握其動態(tài)，并對其進行改進、優(yōu)化。 總之，計算機的可視化技術(shù)是機械設(shè)計、運行監(jiān)測的相關(guān)信息轉(zhuǎn)化為可視的信息資源，為人的行為提供參考。 一方面， 這一技術(shù)的應(yīng)用為機械設(shè)計制造提供了輔助設(shè)計等功能，提高了機械設(shè)計的可靠性、精確性；另一方面，計算機可視化技術(shù)的應(yīng)用，提高了機械系統(tǒng)運行的安全性、可靠性，提高了自動化生產(chǎn)的效率。 計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)是依靠計算機創(chuàng)建和模擬體驗現(xiàn)實世界的計算機技術(shù)， 實現(xiàn)了人機交流的較高境界，使人的理念與現(xiàn)代科技相結(jié)合，推進了人的思想實踐，使機械的設(shè)計制造及自動化過程更加協(xié)調(diào)、完美。 計算機仿真技術(shù)是以媒體形態(tài)描述模型信息，將系統(tǒng)行為、系統(tǒng)形態(tài)、數(shù)學(xué)模型、物理模型等等更直觀的表現(xiàn)出來，給人提供可靠、準確的設(shè)計、操作參考，并利用計算機的輸入、輸出信息等功能，實現(xiàn)機械制造的自動化，使其設(shè)計手段、自動化運行方式更加高明、高效。

　　2 、機械設(shè)計制造及自動化中計算機技術(shù)的具體應(yīng)用

　　2.1 機械設(shè)計制造中的計算機輔助功能分析

　　機械設(shè)計制造及自動化是一個復(fù)雜、繁瑣的過程，計算機在這一過程中的應(yīng)用是科技發(fā)展的必然結(jié)果，也是機械設(shè)計制造及自動化自身發(fā)展的需求。 計算機輔助設(shè)計是計算機的常用功能，在報刊、服裝、機械等方面都有廣泛的應(yīng)用，機械設(shè)計中，利用計算機設(shè)計輔助功能可有效的提高產(chǎn)品設(shè)計的可靠性和精度，為機械生產(chǎn)制造帶來更高的效益。 第一，機械設(shè)計的目的是機器生產(chǎn)性能夠優(yōu)越的體現(xiàn)出來，在這一過程中繪制復(fù)雜的機械圖非常關(guān)鍵，利用計算機的 CAD、CAM 等軟件，對機械設(shè)計進行科學(xué)的信息處理，使這一復(fù)雜過程變得清晰、明確，且減少了人為失誤、出錯等，提高了機械設(shè)計的效率和科學(xué)性。 第二，機械設(shè)計中要對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸等進行分析利用計算機輔助技術(shù)對設(shè)計的機械產(chǎn)品形成具體的描述，使設(shè)計人員能夠更加直觀的看出設(shè)計的問題和不足，有利于提高設(shè)計速度和設(shè)計有效性。 第三，計算機輔助功能的應(yīng)用方便了圖紙的編輯、修改，在圖紙分析中不用做反復(fù)、重復(fù)的工作，一切圖形繪制、數(shù)據(jù)計算及處理等問題計算機都能搞定。 第四，在相應(yīng)軟件的支持下，機械產(chǎn)品零部件的測試也更加方便。 在機械設(shè)計過程中利用計算機的虛擬樣機構(gòu)建，結(jié)合圖紙“制造”一個虛擬的樣機模型，利用計算機技術(shù)對其進行工作性能、受力情況等測試，以便及時的修改原設(shè)計，使原設(shè)計變得更加完美。

　　2.2 機械設(shè)計制造中的計算機仿真技術(shù)應(yīng)用分析

　　計算機仿真技術(shù)是在可視技術(shù)和虛擬技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，這一技術(shù)通過計算機系統(tǒng)對研究對象建立模型（這種模型被稱為“數(shù)學(xué)模型”），利用模型真實的顯示研究對象的實質(zhì)，其數(shù)學(xué)模型便于計算機處理，使機械設(shè)計的修改更加方便、簡潔。 同時，仿真軟件的應(yīng)用實現(xiàn)了現(xiàn)實與虛擬的結(jié)合，在模型仿真實驗，為確保機械產(chǎn)品的質(zhì)量提供了科學(xué)依據(jù)。 例如，在汽車制造中，機械設(shè)計具有難度大、成本高、修改難等特點，如一個多缸發(fā)動機的設(shè)計就需要經(jīng)過許多繁瑣的工作，對產(chǎn)品的排氣過程要經(jīng)過反復(fù)的研究， 利用仿真模型就可以簡化這一過程，實現(xiàn)對機械運動過程中各種狀態(tài)的可視，確保了機械設(shè)計的實踐功能。

　　2.3 機械自動化中計算機技術(shù)的應(yīng)用

　　機械的自動化是工業(yè)革命的偉大產(chǎn)物，極大的提高了機械生產(chǎn)的效率，當前機械生產(chǎn)制造的自動化在各行各業(yè)有廣泛的應(yīng)用，在解放人力勞動的同時實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化、智能化，提高了生產(chǎn)的效率和精度。 在機械制造中，利用與計算機相關(guān)的傳感技術(shù)、電磁波技術(shù)、遙控技術(shù)等，識別和操控機械產(chǎn)品的生產(chǎn)，對提高機械生產(chǎn)效率有很大的意義。 一方面，計算機的參與使機械生產(chǎn)過程中一些復(fù)雜的環(huán)節(jié)無需人直接參與便可得到解決，促進了機械生產(chǎn)的安全性、可靠性。 另一方面，計算機技術(shù)的應(yīng)用確保了機械生產(chǎn)系統(tǒng)的最佳狀態(tài)，不但確保了生產(chǎn)安全、提高了生產(chǎn)效率，還節(jié)省了生產(chǎn)成本等。 例如對機械零部件產(chǎn)品的包裝，利用計算機控制的自動包裝機，無需人員參與，就可對產(chǎn)品進行包裝，大大提高了生產(chǎn)的速度和效率。

　　3、 結(jié)語

　　機械設(shè)計制造及其自動化中計算機的應(yīng)用已非常普遍，早已融入其中，成為機械設(shè)計、制造、自動化生產(chǎn)的一部分。 當前，我國的機械設(shè)計制造及自動化生產(chǎn)與國際先進技術(shù)還有一定距離，水平不高是一個客觀存在的現(xiàn)實，針對這一現(xiàn)狀，重視計算機硬件、軟件的開發(fā)，使其更好的應(yīng)用到機械的設(shè)計制造及自動化生產(chǎn)當中，是推進我國機械制造水平發(fā)展的有效途徑。

機械設(shè)計論文3

　　摘要：

　　通過在發(fā)電廠的在役超聲波檢測的經(jīng)驗積累，并根據(jù)對比試驗，總結(jié)出一些非全焊透小口徑管座角焊縫超聲波檢測的方法。

　　關(guān)鍵詞：

　　小口徑;焊縫;超聲波檢測;試塊;集箱

　　1.小徑管座角焊縫超聲波檢測的技術(shù)要求

　　在焊縫產(chǎn)生的各種缺陷中，面積型缺陷的應(yīng)力集中程度要遠大于體積型缺陷。因此要首先將裂紋、未焊透、未熔合等危險性的面積型缺陷檢出并及時消除。這些面積型缺陷利用超聲波探傷時靈敏度比較高。角焊縫超聲波探傷技術(shù)的要求是所采用的工藝能使超聲波主聲束掃查到整個管座角焊縫截面，并能明顯區(qū)分缺陷波與結(jié)構(gòu)波，同時要求操作簡便，易于現(xiàn)場使用。

　　2.小徑接管座角焊縫超聲波檢測探頭的選用分析

　　單純采用小徑管斜探頭從接管座一側(cè)對角焊縫進行檢測， 存在部分漏檢區(qū);單純采用普通斜探頭從集箱一側(cè)對角焊縫進行檢測也無法實現(xiàn)。在本次試驗中，選用小角度縱波探頭和小徑管橫波斜探頭對小徑接管座角焊縫進行綜合檢測。

　　由于受到集箱結(jié)構(gòu)影響，超聲波檢測只能在管座側(cè)以接管為檢驗面進行單側(cè)掃查，依據(jù)DL/T 820—20xx 《管道焊接接頭超聲波檢驗技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，管壁厚度為 8～14 mm， 推薦折 射 角 為 63°～70°(對應(yīng)的K值分別為2和2.7)， 選取實測 K 值為 2.7， 晶片尺寸準 6 mm，頻率5 MHz， 探頭前沿為 5 mm 的斜探頭進行檢測。 儀器選擇以色列生產(chǎn)的 ISONIC 20xx，由于該儀器具有 B 掃描功能，對于顯示缺陷能夠進行 B 掃描成像分析，便于缺陷記錄和分析，選用甘油為耦合劑，在小直徑管焊接接頭超聲波檢驗專用試塊DL-1上制作準1 mm孔 的DAC 曲線。

　　3.對比試塊的設(shè)計制作

　　3.1小角度縱波對比試塊的制作要求和設(shè)計指標

　　分別選取一定曲面、壁厚的材料模擬集箱管材，并在軸向及周向管座開孔部位制作 1 mm 和 2 mm深的切割槽模擬缺陷， 在對比試塊中間不同深度做!1 mm×6 mm 橫孔進行靈敏度比較試驗。

　　3.2小徑管與橫波斜探頭對比試塊制作要求和設(shè)計指標

　　用對比試塊的切割槽模擬不同深度的未焊透缺陷。該試塊分別切有 1 mm、1.6 mm、2 mm、3 mm、4mm、6 mm、8mm 深的水平線切割槽， 用以模擬管座。

　　側(cè)未焊透缺陷; 在 1.6 mm 線切割槽后集箱側(cè)焊縫熔合線位置分別切有 1 mm、2 mm、3 mm、4 mm、6 mm深的切割槽， 模擬不同深度集箱側(cè)坡口未熔合缺陷。

　　4.檢測驗證

　　某電廠燃煤鍋爐，機組累計運行時間 10 萬小時以上。為了解鍋爐集箱管座角焊縫運行情況，檢修期間，對水冷壁、低溫再熱器、省煤器、末級再熱器的集箱管座角焊縫進行超聲波檢測，以Φ51×7 的小徑管座角焊縫檢測為例：小口徑管座角焊縫規(guī)格：小口徑管規(guī)格為Φ51×7mm，管座角焊縫寬度為 11mm，焊縫高度為8mm，集箱坡口深度為7mm。

　　4.1儀器、探頭

　　選用數(shù)字式 A 型脈沖反射式超聲探傷儀，探頭頻率為5MHz，探頭前沿長度為5mm，晶片尺寸為6mm×6mm，折射角度選為56.3°的K1.5的橫波斜探頭。根據(jù)公式：

　　計算出最小折射角度為55°，所選探頭折射角度滿足檢測條件。

　　4.2 DAC曲線的制作

　　利用DL-1小口徑管專用超聲波檢測試塊上深度為8mm、15mm、20mm、25mm的Φ1mm的長橫孔來制作DAC曲線。由于非全焊透小口徑管座角焊縫的結(jié)構(gòu)特殊，小口徑管有一部分插入集箱本體，定量和判廢靈敏度的要求可適當降低。

　　4.3反射信號的分析

　　檢測工作中，必須區(qū)分出焊縫的根部反射信號和缺陷反射信號。根據(jù)焊縫的結(jié)構(gòu)尺寸、探頭的位置、示波屏上探頭入射點到反射信號的水平距離、反射信號的深度，綜合判定該信號是否為焊縫根部反射信號或缺陷反射信號。根部反射信號的判定：先使探頭靠近焊縫，再向后拖動探頭，示波屏上如果出現(xiàn)反射信號顯示，先根據(jù)反射信號的水平距離顯示，依據(jù)焊縫的尺寸，在工件上通過實際測量，判斷是否在根部位置;然后根據(jù)反射信號的深度，依據(jù)工件的厚度，判斷是否在根部位置，如果反射信號的水平距離、深度顯示都在焊縫根部位置，則可判定該信號為根部反射信號顯示。

　　缺陷反射信號的判定：繼續(xù)向后拖動探頭，示波屏上根部反射信號的幅值降低。在根部反射信號以外如果出現(xiàn)反射信號顯示，則可初步判定為缺陷信號顯示。如果該反射信號的深度顯示大于或等于兩倍工件壁厚，且在焊縫范圍內(nèi)，水平距離顯示經(jīng)實際測量也在焊縫范圍內(nèi)，則可判定該反射信號為缺陷信號顯示。

　　4.4檢測結(jié)果

　　對缺陷管座經(jīng)過解剖檢查內(nèi)部均發(fā)現(xiàn)未熔合、夾渣、裂紋等缺陷，解剖結(jié)果與超聲檢驗結(jié)果全符合，有效保證了鍋爐的焊接質(zhì)量及機組的安全運行。

　　4.5結(jié)論

　　4.5.1角焊縫根部無余高只可見集箱殼體端角反射波，反射能量高，波形尖銳，根部有余高可見余高反射波與集箱殼體端角反射波，能量低于端角反射波。

　　4.5.2根部未完全焊透的反射波形明顯低于余高反射波形，集箱殼體端角反射波能量基本不變。

　　4.5.3對于根部完全未焊透結(jié)構(gòu)，集箱殼體端角反射波能量明顯降低，完全未焊透反射能量高于集箱殼體端角反射波能量。

　　5.結(jié)語

　　綜上，對非全焊透小口徑管座角焊縫的超聲波檢測，采用小晶片、短前沿、小折射角度的超聲波橫波斜探頭進行檢測，可以有效的檢測出管座角焊縫內(nèi)部缺陷，達到檢測的目的，為目前非全焊透小口徑管座角焊縫內(nèi)部缺陷檢測的有效方法。