Page 52 - 无损检测2023年第二期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202302004

汽车变速器齿轮焊缝的相控阵超声检测

强天鹏 , 张东宏 , 张 峰 , 孙志广 , 孟 辉 , 李茂军 1
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( 1. 江苏中特创业设备检测有限公司, 南京 211102 ; 2. 内蒙古自治区特种设备检验研究院, 呼和浩特 010000 )

摘 要: 汽车变速器普遍采用焊接齿轮组结构, 汽车行驶时变速器齿轮会承受高负荷扭矩并频
繁受到冲击, 故必须通过无损检测手段来保证齿轮焊缝的质量, 目前汽车齿轮焊缝检测的主要方法
是脉冲反射法超声检测。探讨了相控阵超声技术用于汽车齿轮焊缝检测的可行性和优越性, 对两
种齿轮进行了检测试验。试验结果表明, 相控阵超声检测技术具有扫查速度快、 成像质量好、 测量
精度高、 检测可靠性高等优点。
关键词: 汽车变速器; 焊接齿轮; 无损检测; 相控阵超声

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 02-0018-05

Phasedarra y ultrasonictestin g ofautomobiletransmission g earwelds

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Q IANGTian p en g ZHANGDon g hon g ZHANGFen g SUNZhi g uan g MENGHui , LIMao j un 1
,
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( 1.Jian g suZhon g techuan gy eNDTCo. , Ltd. , Nan j in g 211102 , China ;

2.InnerMon g oliaAutonomousRe g ionS p ecialE q ui p mentIns p ectionResearchInstitute , Hohhot010000 , China )

Abstract : Thewelded g earsetiswidel y usedinautomobiletransmission.Whentheautomobileisrunnin g , the

transmission g earbearshi g hloadtor q ueandisfre q uentl y im p acted.The g earweldsmust p assthenondestructive

testin g toensuretheir q ualit y .U p tonow , themainmethodofautomobileg earwelddetectionisp ulsereflection

ultrasonictestin g .Inthisp a p er , thefeasibilit yandsu p eriorit yofp hasedarra yultrasonictestin gforautomobile

g earsarediscussed , andthetestin g testsfortwokindsof g earsarecarriedout.Ex p erimentalresultsshowthatthis

methodhastheadvanta g esofhi g hscannin gs p eed , g oodima g in gq ualit y , hi g h measurementaccurac yandhi g h

detectionreliabilit y .

Ke ywords : automotivetransmission ; welded g ear ; nondestructivetestin g ; p hasedarra y ultrasonic
汽车变速器通常采用焊接齿轮组结构, 其具有 形。焊接质量控制方法包括焊缝微观组织检查、 齿
体积小、 重量轻、 产品结构及制造工艺相对简单、 生 轮扭矩试验、 焊缝表面检查、 无损检测等。其中前两
产效率高和成本低等优点。汽车行驶过程中, 变速 项属于破坏性检查试验, 一般在产品定型阶段验证
器齿轮不断地受到冲击和振动作用, 同时还要传递 焊接工艺时采用; 后两项则是批量产品生产中控制
动力, 承载高负荷扭矩, 故齿轮焊缝易出现问题, 进 焊接表面质量和焊缝内部缺陷必不可少的方法。齿
而导致变速器失效。因此, 需要通过检查、 试验和无 轮焊缝内部缺陷包括气孔、 熔深不足、 裂纹、 未熔
损检测等方法来控制齿轮焊缝质量。 合等。
汽车齿轮的焊接方法主要为电子束焊和激光 数十年来, 汽车齿轮焊缝无损检测普遍采用的
焊 [ 1-2 ] , 一般采用无坡口对接。该焊接方法的焊缝深 方法为脉冲反射法超声检测 [ 3 ] , 该方法扫查速度较

宽比较大, 其深度一般为2.5~8mm , 焊缝剖面呈 Y 慢, 图像的分辨率、 信噪比等指标较差。文章采用相
控阵超声技术对汽车齿轮焊缝实施检测, 以探讨该
技术在齿轮焊缝检测中的可行性。
收稿日期: 2022-11-04
作者简介: 强天鹏( 1951- ), 男, 研究员级高工, 从事无损检测技 1 齿轮焊缝相控阵超声检测技术
术研究与工程应用工作
在分析脉冲反射法超声技术应用优缺点的基础
通信作者: 强天鹏, 13776663939@vi p .163.com
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2023年 第45卷 第2期
无损检测