機械設計論文1

　　摘要：“機械設計”課程是機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎課程。山東理工大學(xué)作為教育部首批“卓越工程師教育培養計劃”的試點(diǎn)院校，該課程以“卓越工程師教育培養計劃”培養要求為指導思想。本文分析了影響該課程教學(xué)質(zhì)量的主要問(wèn)題，并從六個(gè)方面對提高“機械設計”課程教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

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

　　“機械設計”課程是高等學(xué)校工科機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎課程，是學(xué)習專(zhuān)業(yè)課程和從事機械產(chǎn)品設計的必備基礎，也是培養學(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(gè)高校一直探索和實(shí)踐的課題。

　　一、影響“機械設計”課程教學(xué)質(zhì)量的主要問(wèn)題

　　“機械設計”課程的教學(xué)內容除了使學(xué)生掌握通用機械零部件的工作原理、特點(diǎn)、選用及設計計算方法外，更重要的是對培養學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的正確思路、方法和能力有著(zhù)重要的作用。但目前仍存在“機械設計”課程教學(xué)觀(guān)念落后，缺乏對知識應用、實(shí)踐能力及創(chuàng )新能力的培養；教學(xué)內容與工程實(shí)際脫節；“滿(mǎn)堂灌”的單向灌輸式教學(xué)，使學(xué)生學(xué)習參與度低；過(guò)程性考核方式尚未形成等。

　　二、提高“機械設計”課程教學(xué)質(zhì)量的改革措施

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

　　2.問(wèn)題探究式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習的積極性、互動(dòng)性。以問(wèn)題為載體，培養學(xué)生思維能力為核心，從問(wèn)題探究式教學(xué)模式中激發(fā)學(xué)生對問(wèn)題的求解能力。通過(guò)問(wèn)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(dòng)為主動(dòng)，提高學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。如，在講“鏈傳動(dòng)”時(shí)，聯(lián)系學(xué)生騎自行車(chē)現象提出問(wèn)題：掉過(guò)鏈子嗎？為什么會(huì )掉鏈呢？從哪個(gè)鏈輪掉鏈等問(wèn)題。學(xué)生從回憶開(kāi)始，回答，進(jìn)而分析問(wèn)題，思考問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習的積極性。經(jīng)教師引導巧妙地將課程中的問(wèn)題和學(xué)生一起進(jìn)行了解決，這種學(xué)習方式不僅提高了學(xué)生的自信心，同時(shí)也培養了學(xué)生的學(xué)習能力。如在講“軸的結構設計”時(shí)，可利用探究式教學(xué)方法，引導學(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，最重要的是要強調學(xué)生的主動(dòng)參與。在機構運動(dòng)簡(jiǎn)圖、具有確定運動(dòng)的條件、自由度計算以及減速器箱體的結構設計的講授時(shí)，可采用情境學(xué)習教學(xué)方法，將課堂設置在擺好實(shí)物的實(shí)驗室，通過(guò)讓學(xué)生親自動(dòng)手裝拆不同形式的實(shí)物和模型，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情，增加學(xué)生學(xué)習的成就感，這樣一來(lái)學(xué)生的學(xué)習效果將會(huì )起到事半功倍的作用。

　　3.充分利用信息技術(shù)，通過(guò)多種教學(xué)手段，提高學(xué)生對知識的理解與記憶。機械設計教學(xué)內容繁雜，聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的內容較多，理論知識比較枯燥，而且難以理解。為了解決這個(gè)難題，教師充分利用信息技術(shù)，采用動(dòng)畫(huà)、立體的方式進(jìn)行教學(xué)是有效的解決方案。這主要是因為采用生產(chǎn)實(shí)際的視頻能夠解決學(xué)生沒(méi)有見(jiàn)過(guò)和接觸過(guò)實(shí)際情況的難題。利用flash軟件制作動(dòng)畫(huà)來(lái)展示機械運動(dòng)的原理和內容。利用solidworks三維軟件制作了形象生動(dòng)的三維模型，使課程內容立體直觀(guān)地擺在學(xué)生面前，提高了學(xué)生對于某些知識點(diǎn)的理解性。到企業(yè)拍攝與購買(mǎi)的方式獲得了大量的視頻，將視頻圖像應用于教學(xué)，使枯燥的內容轉變?yōu)榫唧w、形象的畫(huà)面，使得在機械設計課程的教學(xué)中枯燥難以理解的理論知識，容易講，容易聽(tīng)，容易理解，容易記憶了，提高機械設計課程的課堂質(zhì)量和效率。利用網(wǎng)絡(luò )教學(xué)手段進(jìn)行課外輔導答疑與討論，學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )課件和網(wǎng)絡(luò )習題隨時(shí)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)習的實(shí)時(shí)性。

　　4.創(chuàng )新設計大作業(yè)，鼓勵學(xué)生參加各類(lèi)創(chuàng )新設計比賽，培養學(xué)生創(chuàng )新精神。為了培養學(xué)生的創(chuàng )新能力、團結協(xié)作精神、理論聯(lián)系實(shí)際解決實(shí)際問(wèn)題的能力，在“機械設計”課程的教學(xué)中，增加了機械創(chuàng )新設計大作業(yè)。通常以宿舍為單位3—5人為一組進(jìn)行創(chuàng )新設計作業(yè)。創(chuàng )新作業(yè)通常分為以下六個(gè)模塊：（1）每組討論，發(fā)現或尋找問(wèn)題；（2）組內初擬設計題目，課堂5分鐘的演講，相互討論，最終組內確定題目；（3）創(chuàng )新作業(yè)的設計、計算、校核、繪制三維圖；（4）階段設計的演講以及最終設計成果的演講；（5）打印設計說(shuō)明書(shū)；（6）鼓勵學(xué)生參加實(shí)踐鍛煉，參加比賽。創(chuàng )新設計大作業(yè)提交時(shí)間確定在學(xué)期末，占課程成績(jì)的20%，通過(guò)機械創(chuàng )新設計大作業(yè)，提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識的同時(shí)，培養和鍛煉學(xué)生的創(chuàng )新、溝通和團結協(xié)作能力。

　　5.充分利用機械設計課程設計教學(xué)環(huán)節，培養學(xué)生綜合設計能力。機械設計課程設計是一次綜合實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節。教學(xué)中要著(zhù)力培養學(xué)生獨立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，引導學(xué)生在掌握了基本方法的基礎上進(jìn)行有效的思考，避免被自己固有的思維定式所束縛。通過(guò)課程設計使學(xué)生得到系統性設計訓練，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(guò)調研相關(guān)實(shí)際工程需要，自主確定設計題目。在設計過(guò)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(shí)地進(jìn)行考察，提高其感性認識。學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò )等途徑查閱相應資料，培養學(xué)生查閱資料的能力，組織學(xué)生分組進(jìn)行相互學(xué)習與討論，提高學(xué)生的學(xué)習興趣。通過(guò)課程設計，不但提高了學(xué)生對知識的綜合應用能力與自學(xué)能力，而且還提高了學(xué)生的創(chuàng )新設計能力。

　　6.加強過(guò)程性考核方式，全力提高學(xué)生學(xué)習能力，提升學(xué)習效果。課程考核是測試學(xué)生的知識與能力的基本手段，它具有導向功能、反饋功能、評價(jià)功能等多種功能，是教學(xué)過(guò)程中的重要一環(huán)。恰當的考核方式能夠引導學(xué)生選擇正確而科學(xué)的學(xué)習與學(xué)習方法�！皺C械設計”課程考核過(guò)程中增加過(guò)程性考核方式，加強學(xué)生平時(shí)學(xué)習成績(jì)，學(xué)生期末總評成績(jì)包括課堂成績(jì)、實(shí)驗成績(jì)、大設計作業(yè)成績(jì)以及期末考試成等4大部分組成。教學(xué)過(guò)程中，注重學(xué)生平時(shí)的學(xué)習，全面關(guān)注學(xué)生平時(shí)學(xué)習，避免“突擊式”準備考試現象的發(fā)生，保證學(xué)生的學(xué)習效果，讓教師和學(xué)�？梢愿�好地掌握學(xué)生的學(xué)習情況。通過(guò)增加過(guò)程性考核方式，增大實(shí)踐及平時(shí)學(xué)習部分的內容，注重學(xué)生過(guò)程性考核，培養學(xué)生功夫用在平時(shí)，促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習能力的提高，尤其是提高了學(xué)生把理論知識應用于實(shí)踐的能力，對卓越工程師的培養也起到了良好的激勵作用。機械設計課程是機類(lèi)大學(xué)生一門(mén)承上啟下的課程，掌握好機械設計課程對于學(xué)生鞏固以前學(xué)過(guò)的知識和學(xué)好以后的專(zhuān)業(yè)課具有重要的作用。以培養學(xué)生“創(chuàng )新能力”為主線(xiàn)，教師通過(guò)不斷提高自身素質(zhì)，改革教學(xué)模式，轉變學(xué)生的學(xué)習方式，不斷提高機械設計課程的教學(xué)質(zhì)量，不僅滿(mǎn)足了“卓越計劃”人才培養方案提出的要求，而且對于培養適應新型工業(yè)化要求的卓越工程技術(shù)人才也有著(zhù)十分重要的意義。

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機械設計論文2

　　1 、機電一體化的發(fā)展和計算機的應用

　　1.1 機電一體化的發(fā)展

　　工業(yè)革命推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì )的進(jìn)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(dòng)從生產(chǎn)中解放出來(lái)，實(shí)現更高的生產(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)調與控制”成為機電一體化的核心內容，計算機技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)制造中的應用優(yōu)勢得到了廣泛的認可。 機械設計及其自動(dòng)化與計算機應用結合，使其有了更大的發(fā)展空間。 一方面，機械設計制造是個(gè)極復雜、極繁瑣的過(guò)程，計算機的應用，使人力得到了解放，同時(shí)其強大的數據存儲、數據處理功能及反復的抹寫(xiě)功能使機械的設計更加精確、可靠、方便。 另一方面，計算機技術(shù)的應用是生產(chǎn)過(guò)程達到了可視化、智能化，機器可以在無(wú)人操作的情況下運行，例如物流過(guò)程中的智能碼垛機，可以根據物品上的標記將物品進(jìn)行分類(lèi)存儲、運輸等，大大的提高了工作效率，優(yōu)化了機械系統的工作效率，促進(jìn)了現代工業(yè)的發(fā)展。

　　1.2 機械設計制造及自動(dòng)化中計算機技術(shù)應用的概況

　　計算機自誕生以來(lái)，其發(fā)展是難以預想的，在機械設計制造及自動(dòng)化中，其最常用的是計算機的可視技術(shù)、虛擬現實(shí)技術(shù)和仿真技術(shù)。 計算機可視技術(shù)是指可通過(guò)計算機將相關(guān)的機械信息轉化為可視的、直觀(guān)的數據信息，人通過(guò)對這些數據的觀(guān)察、監測可以預測所設計機械的特點(diǎn)性能等、可以了解機械自動(dòng)化中的工作運行情況，以及時(shí)掌握其動(dòng)態(tài)，并對其進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化。 總之，計算機的可視化技術(shù)是機械設計、運行監測的相關(guān)信息轉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)的應用為機械設計制造提供了輔助設計等功能，提高了機械設計的可靠性、精確性；另一方面，計算機可視化技術(shù)的應用，提高了機械系統運行的安全性、可靠性，提高了自動(dòng)化生產(chǎn)的效率。 計算機虛擬現實(shí)技術(shù)是依靠計算機創(chuàng )建和模擬體驗現實(shí)世界的計算機技術(shù)， 實(shí)現了人機交流的較高境界，使人的理念與現代科技相結合，推進(jìn)了人的思想實(shí)踐，使機械的設計制造及自動(dòng)化過(guò)程更加協(xié)調、完美。 計算機仿真技術(shù)是以媒體形態(tài)描述模型信息，將系統行為、系統形態(tài)、數學(xué)模型、物理模型等等更直觀(guān)的表現出來(lái)，給人提供可靠、準確的設計、操作參考，并利用計算機的輸入、輸出信息等功能，實(shí)現機械制造的自動(dòng)化，使其設計手段、自動(dòng)化運行方式更加高明、高效。

　　2 、機械設計制造及自動(dòng)化中計算機技術(shù)的具體應用

　　2.1 機械設計制造中的計算機輔助功能分析

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

　　2.2 機械設計制造中的計算機仿真技術(shù)應用分析

　　計算機仿真技術(shù)是在可視技術(shù)和虛擬技術(shù)的基礎上發(fā)展起來(lái)的，這一技術(shù)通過(guò)計算機系統對研究對象建立模型（這種模型被稱(chēng)為“數學(xué)模型”），利用模型真實(shí)的顯示研究對象的實(shí)質(zhì)，其數學(xué)模型便于計算機處理，使機械設計的修改更加方便、簡(jiǎn)潔。 同時(shí)，仿真軟件的應用實(shí)現了現實(shí)與虛擬的結合，在模型仿真實(shí)驗，為確保機械產(chǎn)品的質(zhì)量提供了科學(xué)依據。 例如，在汽車(chē)制造中，機械設計具有難度大、成本高、修改難等特點(diǎn)，如一個(gè)多缸發(fā)動(dòng)機的設計就需要經(jīng)過(guò)許多繁瑣的工作，對產(chǎn)品的排氣過(guò)程要經(jīng)過(guò)反復的研究， 利用仿真模型就可以簡(jiǎn)化這一過(guò)程，實(shí)現對機械運動(dòng)過(guò)程中各種狀態(tài)的可視，確保了機械設計的實(shí)踐功能。

　　2.3 機械自動(dòng)化中計算機技術(shù)的應用

　　機械的自動(dòng)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(dòng)化在各行各業(yè)有廣泛的應用，在解放人力勞動(dòng)的同時(shí)實(shí)現了生產(chǎn)的自動(dòng)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(guò)程中一些復雜的環(huán)節無(wú)需人直接參與便可得到解決，促進(jìn)了機械生產(chǎn)的安全性、可靠性。 另一方面，計算機技術(shù)的應用確保了機械生產(chǎn)系統的最佳狀態(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(dòng)包裝機，無(wú)需人員參與，就可對產(chǎn)品進(jìn)行包裝，大大提高了生產(chǎn)的速度和效率。

　　3、 結語(yǔ)

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

機械設計論文3

　　摘要：

　　通過(guò)在發(fā)電廠(chǎng)的在役超聲波檢測的經(jīng)驗積累，并根據對比試驗，總結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(shí)消除。這些面積型缺陷利用超聲波探傷時(shí)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(gè)管座角焊縫截面，并能明顯區分缺陷波與結構波，同時(shí)要求操作簡(jiǎn)便，易于現場(chǎng)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對角焊縫進(jìn)行檢測， 存在部分漏檢區;單純采用普通斜探頭從集箱一側對角焊縫進(jìn)行檢測也無(wú)法實(shí)現。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(jìn)行綜合檢測。

　　由于受到集箱結構影響，超聲波檢測只能在管座側以接管為檢驗面進(jìn)行單側掃查，依據DL/T 820—20xx 《管道焊接接頭超聲波檢驗技術(shù)規程》規定，管壁厚度為 8～14 mm， 推薦折 射 角 為 63°～70°(對應的K值分別為2和2.7)， 選取實(shí)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(jìn)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(jìn)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(zhuān)用試塊DL-1上制作準1 mm孔 的DAC 曲線(xiàn)。

　　3.對比試塊的設計制作

　　3.1小角度縱波對比試塊的制作要求和設計指標

　　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(kāi)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(jìn)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(xiàn)切割槽， 用以模擬管座。

　　側未焊透缺陷; 在 1.6 mm 線(xiàn)切割槽后集箱側焊縫熔合線(xiàn)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坡口未熔合缺陷。

　　4.檢測驗證

　　某電廠(chǎng)燃煤鍋爐，機組累計運行時(shí)間 10 萬(wàn)小時(shí)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(jìn)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格：小口徑管規格為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(cháng)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。根據公式：

　　計算出最小折射角度為55°，所選探頭折射角度滿(mǎn)足檢測條件。

　　4.2 DAC曲線(xiàn)的制作

　　利用DL-1小口徑管專(zhuān)用超聲波檢測試塊上深度為8mm、15mm、20mm、25mm的Φ1mm的長(cháng)橫孔來(lái)制作DAC曲線(xiàn)。由于非全焊透小口徑管座角焊縫的結構特殊，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，必須區分出焊縫的根部反射信號和缺陷反射信號。根據焊縫的結構尺寸、探頭的位置、示波屏上探頭入射點(diǎn)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(dòng)探頭，示波屏上如果出現反射信號顯示，先根據反射信號的水平距離顯示，依據焊縫的尺寸，在工件上通過(guò)實(shí)際測量，判斷是否在根部位置;然后根據反射信號的深度，依據工件的厚度，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：繼續向后拖動(dòng)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，水平距離顯示經(jīng)實(shí)際測量也在焊縫范圍內，則可判定該反射信號為缺陷信號顯示。

　　4.4檢測結果

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

　　4.5結論

　　4.5.1角焊縫根部無(wú)余高只可見(jiàn)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(jiàn)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構，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.結語(yǔ)

　　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(jìn)行檢測，可以有效的檢測出管座角焊縫內部缺陷，達到檢測的目的，為目前非全焊透小口徑管座角焊縫內部缺陷檢測的有效方法。