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机械制造毕业论文范文一：电厂机械小径管座角焊缝超声波检测方法

摘要：通过在发电厂的在役超声波检测的经验积累，并根据对比试验，总结出一些非全焊透小口径管座角焊缝超声波检测的方法。

关键词：小口径;焊缝;超声波检测;试块;集箱

1.小径管座角焊缝超声波检测的技术要求

在焊缝产生的各种缺陷中，面积型缺陷的应力集中程度要远大于体积型缺陷。因此要首先将裂纹、未焊透、未熔合等危险性的面积型缺陷检出并及时消除。这些面积型缺陷利用超声波探伤时灵敏度比较高。角焊缝超声波探伤技术的要求是所采用的工艺能使超声波主声束扫查到整个管座角焊缝截面，并能明显区分缺陷波与结构波，同时要求操作简便，易于现场使用。

2.小径接管座角焊缝超声波检测探头的选用分析

单纯采用小径管斜探头从接管座一侧对角焊缝进行检测， 存在部分漏检区;单纯采用普通斜探头从集箱一侧对角焊缝进行检测也无法实现。在本次试验中，选用小角度纵波探头和小径管横波斜探头对小径接管座角焊缝进行综合检测。

由于受到集箱结构影响，超声波检测只能在管座侧以接管为检验面进行单侧扫查，依据DL/T 820—2002 《管道焊接接头超声波检验技术规程》规定，管壁厚度为 8～14 mm， 推荐折 射 角 为 63°～70°(对应的K值分别为2和2.7)， 选取实测 K 值为 2.7， 晶片尺寸准 6 mm，频率5 MHz， 探头前沿为 5 mm 的斜探头进行检测。 仪器选择以色列生产的 ISONIC 2008，由于该仪器具有 B 扫描功能，对于显示缺陷能够进行 B 扫描成像分析，便于缺陷记录和分析，选用甘油为耦合剂，在小直径管焊接接头超声波检验专用试块DL-1上制作准1 mm孔 的DAC 曲线。

3.对比试块的设计制作

3.1小角度纵波对比试块的制作要求和设计指标

分别选取一定曲面、壁厚的材料模拟集箱管材，并在轴向及周向管座开孔部位制作 1 mm 和 2 mm深的切割槽模拟缺陷， 在对比试块中间不同深度做!1 mm×6 mm 横孔进行灵敏度比较试验。

3.2小径管与横波斜探头对比试块制作要求和设计指标

用对比试块的切割槽模拟不同深度的未焊透缺陷。该试块分别切有 1 mm、1.6 mm、2 mm、3 mm、4mm、6 mm、8mm 深的水平线切割槽， 用以模拟管座。

侧未焊透缺陷; 在 1.6 mm 线切割槽后集箱侧焊缝熔合线位置分别切有 1 mm、2 mm、3 mm、4 mm、6 mm深的切割槽， 模拟不同深度集箱侧坡口未熔合缺陷。

4.检测验证

某电厂燃煤锅炉，机组累计运行时间 10 万小时以上。为了解锅炉集箱管座角焊缝运行情况，检修期间，对水冷壁、低温再热器、省煤器、末级再热器的集箱管座角焊缝进行超声波检测，以Φ51×7 的小径管座角焊缝检测为例：小口径管座角焊缝规格：小口径管规格为Φ51×7mm，管座角焊缝宽度为 11mm，焊缝高度为8mm，集箱坡口深度为7mm。

4.1仪器、探头

选用数字式 A 型脉冲反射式超声探伤仪，探头频率为5MHz，探头前沿长度为5mm，晶片尺寸为6mm×6mm，折射角度选为56.3°的K1.5的横波斜探头。根据公式：

计算出最小折射角度为55°，所选探头折射角度满足检测条件。

4.2 DAC曲线的制作

利用DL-1小口径管专用超声波检测试块上深度为8mm、15mm、20mm、25mm的Φ1mm的长横孔来制作DAC曲线。由于非全焊透小口径管座角焊缝的结构特殊，小口径管有一部分插入集箱本体，定量和判废灵敏度的要求可适当降低。

4.3反射信号的分析

检测工作中，必须区分出焊缝的根部反射信号和缺陷反射信号。根据焊缝的结构尺寸、探头的位置、示波屏上探头入射点到反射信号的水平距离、反射信号的深度，综合判定该信号是否为焊缝根部反射信号或缺陷反射信号。根部反射信号的判定：先使探头靠近焊缝，再向后拖动探头，示波屏上如果出现反射信号显示，先根据反射信号的水平距离显示，依据焊缝的尺寸，在工件上通过实际测量，判断是否在根部位置;然后根据反射信号的深度，依据工件的厚度，判断是否在根部位置，如果反射信号的水平距离、深度显示都在焊缝根部位置，则可判定该信号为根部反射信号显示。

缺陷反射信号的判定：继续向后拖动探头，示波屏上根部反射信号的幅值降低。在根部反射信号以外如果出现反射信号显示，则可初步判定为缺陷信号显示。如果该反射信号的深度显示大于或等于两倍工件壁厚，且在焊缝范围内，水平距离显示经实际测量也在焊缝范围内，则可判定该反射信号为缺陷信号显示。

4.4检测结果

对缺陷管座经过解剖检查内部均发现未熔合、夹渣、裂纹等缺陷，解剖结果与超声检验结果全符合，有效保证了锅炉的焊接质量及机组的安全运行。

4.5结论

4.5.1角焊缝根部无余高只可见集箱壳体端角反射波，反射能量高，波形尖锐，根部有余高可见余高反射波与集箱壳体端角反射波，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显低于余高反射波形，集箱壳体端角反射波能量基本不变。

4.5.3对于根部完全未焊透结构，集箱壳体端角反射波能量明显降低，完全未焊透反射能量高于集箱壳体端角反射波能量。

5.结语

综上，对非全焊透小口径管座角焊缝的超声波检测，采用小晶片、短前沿、小折射角度的超声波横波斜探头进行检测，可以有效的检测出管座角焊缝内部缺陷，达到检测的目的，为目前非全焊透小口径管座角焊缝内部缺陷检测的有效方法。

机械制造毕业论文范文二：如何改善机械工程材料浪费现状

机械工程行业在现代经济发展当中具有重要的支柱作用，其发展程度同社会建设息息相关。近年来，机械工程行业取得了显著成绩，让我们对其未来发展更具信心，但不可否认，大量的材料浪费是其行业发展中的显著问题。能源日趋紧张是我国的客观国情，而机械工程中大量材料的浪费显然同现实情况存在矛盾，很大程度上阻碍了国民经济的发展。因此，对机械工程中的节材途径进行探讨，寻求机械工程与国民经济间的平衡就显得十分必要，这对于我国机械工程行业的长足、稳定发展具有积极的现实意义。

1. 当前机械工程材料应用中的浪费现状

1.1机械工程材料生产过程中废品率偏高

目前，我国的机械工业材料生产技术已经有了快速发展，但是与欧美发达国家相比较，还存在较大差距，因为我国钢材在机械工程材料生产过程中的利用率达不到80%，而发达国家已经达到了90%以上，根据不完全统计，每提高本文由毕业论文网http://www.lw54.com收集整理一个百分点就意味着可节约30万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高，造成原材料和能源的浪费，铸铁件废品率为8%-10%，铸钢件废品率为7%-8%，有些厂甚至高达15%，而国外一般低于3%。此外，很多机械工程材料的基础配件使用寿命短，如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。

1.2工程施工中材料浪费现象较为普遍

材料费占施工项目成本的比例较大，材料浪费现象的确是一个普通而且很难杜绝的问题，通常有以下两种情况：一是人为浪费，如：用错料、下错料、领错料、施工中跑冒滴漏等;二是正常浪费，如：边角余料、设计余量等。目前机械工程施工这一块大多采用劳务大包模式，这样的话，劳务只提供劳动力，而工程材料主要是由公司直接采购，然后由材料部下发给工人，由此，材料浪费现象十分普遍，通常情况下的现场检查，项目部其他管理人员兼职检查，效果不太明显。

2.机械工程材料节约的途径

2.1引进先进技术，提高机械工程材料的利用率

将先进制造技术引入到机械工程生产过程当中，可进一步提高铸件精度，降低废品率，从而节约材料使用量。实际机械生产中，应在坚持科学套材、集中下料的基础上，应用如下先进技术：采用数控编排、自动切割技术，对各种精度进行推广，应用中温剪切、带锯床等下料新设备;通过大力应用先进的焊接技术，降低焊条的使用数量;落实可控气氛的推广，规避金属氧化作用的发生;积极应用先进热处理技术，促进零部件寿命的提高;就关键基础体而言，需扩大脱氧钢和精炼钢的使用范围，并通过有效应用表面热处理技术和热处理技术，来延长基础体使用寿命;强化材料表面处理技术的应用，促进材料表面性能的提高，从而在最大程度上保障节材的实现。

2.2加强应用新材料，进一步完善用材结构

在机械工程中，应当积极推进新材料的推广应用，促进用材结构的改善，有效提高用材水平。节能节材新材料包括冷成形钢、切削钢、感应淬火钢、高强度低合金钢、冷拨钢管、新型模具钢等，在强化这些材料应用的基础上，通过对硬质合金材料的扩大使用，来达到节约模具钢、高速钢的目的。同时，还需考虑扩大粉末冶金材料在家用电器、拖拉机、汽车等领域的应用。此外，在交通运输设备当中，应积极推进复合材料和工程塑料的开发与应用，以减少材料用量。

2.3加强机械工程材料管理，尽可能减少浪费

工程施工过程中，工程技术人员应抓好技术措施的实施过程，控制好材料的使用，控制节约工程的材料使用;按施工方案进行施工，减少机械停置时间;把好每一道工序的质量关，避免返工和浪费。具体应在以下几方面做好管理工作：合理组织施工进度，控制工期，增加产值，以降低间接成本;现场管理人员合理控制分配劳动力，减少非生产用工和无产值用工，提高劳动生产率;在施工现场尽可能地提高机械的利用率和机械工作效率;由材料员抓材料的节约工作，施工中杜绝材料浪费现象，并做好合同供应商评定，加强采购、验收、保管、领退料管理工作;做好技术、质量、安全操作交底工作，避免质量、安全事故，以造成材料浪费，成本提高;由核算人员定期对施工预算成本检查工程成本控制情况，做好检查和协调工作，搞好成本核算和成本分析。

2.4做好机械设备的维护，延长使用寿命

设备在长时间运行过程中，由于环境引起的腐蚀或设备自身磨损等原因很容易发生各种故障，因此，加强设备的管理维护，延长设备的使用寿命是节约机械工程材料的重要方法。机械工程设备的管理维护方法通常有以下几方面：例行保养、定期保养、特殊保养。例行保养即以清洁、润滑、检查和紧固为中心;定期保养即根据各种工程机械设备的保养要求，在达到规定的工作小时或规定的里程后，必须进行相应的定期保养;特殊保养即机械工程材料在停用期间的封存保养等工作。此外，在工程机械设备的维护方面，我们还应该在以下几方面下工夫：①定使用人员。按定人定机制度，精、大、稀设备操作工人应选择本工种中责机械设备任心强、技术水平高和实践经验丰富者，并尽可能保持较长时间的相对稳定。②定检修人员。冶金机械精、大、稀设备较多地企业，根据本企业条件，可组织精、大、稀设备专业维修或修理组，专门负责对精、大、机械手表稀设备地检查、精度调整、维护、修理。③定操作规程。精、大、稀设备应分机型逐台编制操机械加工厂作规程，加以显示并严格执行。

结语

机械工程是我国社会建设的重要工程，但是也是能耗很大的一个行业，材料的节约就应当作为一个重要任务来抓。机械工程材料在使用过程中应该做好节材工作，这样可有效提高机械工程的效用，也更有利于我国国民经济的发展。