动车铝合金横梁裂纹检测系统设计

孙晓红 崔云龙 张仁航 陈春俊 周林春 杨 岗

(1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266111；2.西南交通大学机械工程学院 四川 成都 610031)

动车底部铝合金横梁起着吊挂动车主回路设备、辅助回路设备、空调设备等的重要作用，其中辅助电源、污物箱、水箱等质量达数吨[1]。而动车线路运行时在交变载荷及多种环境耦合因素的作用下使得横梁极易产生疲劳裂纹或者使横梁原有的小缺陷扩展，如果由于铝合金横梁表面及近表面存在缺陷断裂而导致大重量的设备突然脱落，会直接影响列车的运行安全性，造成重大事故，因此进行横梁的裂纹检测极其必要。

现有检测方法必须先进行耗时的脱漆步骤再通过人工喷涂荧光渗透液的方法对其进行扫描，工作量大、渗透液具有一定毒性且只能对表面开放性裂纹进行探查，对闭合裂纹、浅表面和内部缺陷无法探查。在检测任务量日益增重的情况下，该方法无法满足快速、安全、准确的检测要求，因此需要开发更快速、高效、高准确度的自动化动车铝合金横梁检测系统。

1 涡流阵列

1.1 涡流检测原理

涡流检测(ECT)是无损检测领域的常规检测方法之一，是一种独特而低成本的高速大规模检测方法[2]。ECT技术的检测对象为导电体，在选定的频率下，通过线圈的交流电在线圈周围产生磁场；当线圈靠近被检工件时会产生感应涡流；被检工件中的缺陷干扰涡流的流通导致探头的磁耦合效果发生改变，从而通过测量线圈的阻抗变化即可分析被检工件的缺陷信息[3-4]。……