王允 劉愛國(guó) 郭倩

摘 要：本文探討了無(wú)損檢測(cè)在橋架型起重機(jī)再制造中的應(yīng)用，提出了根據(jù)起重機(jī)再制造毛坯的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形狀、制造工藝、服役條件和檢測(cè)目的來(lái)選擇適用的無(wú)損檢測(cè)方法，并指出不同的再制造起重機(jī)工件適用的無(wú)損檢測(cè)方法和檢測(cè)的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：橋架型起重機(jī)；再制造；無(wú)損檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TG115.28；TJ05 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）19-0046-04

Study on Nondestructive Testing about Remanufacturing

Old Parts of Bridge Crane

WANG Yun1，2 LIU Aiguo1，2 GUO Qian1

（1. Special Equipment Safety Inspection and Research Institute of Henan Province，Zhengzhou Henan 450000；2.National Center for Quality Supervision and Inspection of Overhead， Gantry Cranes and Lightweight Hiosts（Henan），Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： This paper discussed the application of nondestructive testing in the remanufacture of bridge type cranes， and put forward the application of nondestructive testing methods based on the material， structure， shape， manufacturing process， service conditions and testing purposes of the remanufacture of the crane. It also pointed out the applicable NDT methods and contents of different remanufacturing cranes.

Keywords： bridge crane；remanufacture；nondestructive detection

1 研究背景

再制造屬于先進(jìn)制造技術(shù)范疇，國(guó)務(wù)院頒布的《中國(guó)制造2025》[1]中明確提出：“大力發(fā)展再制造產(chǎn)業(yè)，實(shí)施高端再制造，智能再制造，促進(jìn)再制造產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。”“十三五”規(guī)劃也把再制造業(yè)納入發(fā)展規(guī)劃中。我國(guó)再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度加快，再制造初見成效。目前，再制造技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，而在起重機(jī)行業(yè)所占比例并不突出，對(duì)起重機(jī)再制造領(lǐng)域的研究也較少[2]。我國(guó)是起重機(jī)械制造和在用起重機(jī)使用大國(guó)，全國(guó)在用橋架型起重機(jī)約130萬(wàn)臺(tái)，到2020年將有80%的在用橋架型起重機(jī)達(dá)到大修期，或面臨退役，而再制造可以對(duì)起重機(jī)進(jìn)行修復(fù)或升級(jí)改造，再制造的成本費(fèi)用只是新品的50%，是典型的綠色制造，將來(lái)橋架型起重機(jī)再制造的應(yīng)用越來(lái)越多，對(duì)再制造的橋架型起重機(jī)安全和質(zhì)量進(jìn)行判定的要求愈發(fā)迫切。

零部件內(nèi)部的損傷或缺陷，單單從外觀上很難進(jìn)行全面檢測(cè)，而無(wú)損檢測(cè)可以在不破壞構(gòu)件的前提下，利用材料物理性質(zhì)的變化來(lái)判斷構(gòu)件內(nèi)部和表面是否存在缺陷，且不會(huì)對(duì)被測(cè)試件造成損傷。目前，無(wú)損檢測(cè)在再制造領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，成為控制再制造產(chǎn)品質(zhì)量的重要技術(shù)手段。

圖1是起重機(jī)再制造的流程圖[3]，從圖中可以看出，首先要對(duì)起重機(jī)進(jìn)行檢查，然后進(jìn)行拆解和清洗，接著進(jìn)行第一次檢測(cè)，本文主要對(duì)此階段的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行探討。

2 再制造毛坯無(wú)損檢測(cè)前的準(zhǔn)備

2.1 一般檢查

為了確保再制造過(guò)程符合國(guó)家有關(guān)資源利用、安全技術(shù)、環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)及相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，進(jìn)行再制造前，首先要對(duì)再制造的起重機(jī)進(jìn)行宏觀檢查，并查閱其相關(guān)資料。通過(guò)對(duì)起重機(jī)毛坯的宏觀檢查，根據(jù)《起重機(jī)械安全規(guī)程 第1部分 總則》（GB/T 6067.1—2010）的要求，對(duì)達(dá)到報(bào)廢條件的金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)和零部件，直接定為不可制造件，進(jìn)入報(bào)廢流程，確保僅對(duì)有價(jià)值的毛坯件進(jìn)行再制造。查閱起重機(jī)再制造毛坯的相關(guān)資料，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)檢測(cè)文件及產(chǎn)品質(zhì)量證明文件等制造文件；日常使用狀況記錄、維護(hù)保養(yǎng)記錄、運(yùn)行故障和事故記錄等使用記錄；歷次檢驗(yàn)報(bào)告檢驗(yàn)資料；修理和改造的文件其他資料等。通過(guò)對(duì)起重機(jī)再制造毛坯的宏觀檢查及對(duì)相關(guān)資料的查詢，摸清再制造起重機(jī)的狀況，便于開展后續(xù)工作。

2.2 拆解

起重機(jī)再制造毛坯進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)前，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)拆解。拆解是指將整機(jī)分解為總成和部件，再繼續(xù)拆解成單個(gè)零部件的過(guò)程，其是再制造生產(chǎn)過(guò)程的第一步，也是一道十分關(guān)鍵的工藝[4]。如何通過(guò)再制造獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，必須從拆解過(guò)程開始考慮。合理地規(guī)劃拆解過(guò)程，能提高可回收零部件率和材料利用率。拆解按照最終完好程度可分為無(wú)損拆解、部分損傷拆解和破壞性拆解。對(duì)于起重機(jī)零部件如車輪、吊鉤和滑輪等零部件，主要考慮無(wú)損拆解，而對(duì)主梁、支腿和小車架等主要以焊接方式連接的結(jié)構(gòu)，多采用部分損傷拆解。按照零件最終存在的狀態(tài)，拆解又可分為部分拆解和完全拆解。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，起重機(jī)基本上不采用完全拆解，一般都是部分拆解，即當(dāng)產(chǎn)品或部件拆解到一定程度后，不再拆解。

2.3 清洗

由于使用時(shí)間和工作環(huán)境的原因，廢舊起重機(jī)械表面沾滿了各種污垢和油漬，因此，對(duì)產(chǎn)品零部件表面進(jìn)行清洗是再制造過(guò)程中的重要工序之一，是檢測(cè)零件表面尺寸、幾何形狀精度、表面性能、粗糙度、磨蝕磨損及黏著情況的前提，是零件進(jìn)行再制造的基礎(chǔ)[5]。零件表面清洗的質(zhì)量直接影響零件表面分析、表面檢測(cè)、再制造加工和裝配精度，進(jìn)而影響再制造起重機(jī)的質(zhì)量。

再制造過(guò)程中的清洗主要包括2方面：拆解前廢舊產(chǎn)品的外部清洗和拆解后零部件的清洗。起重機(jī)械拆解前的外部清洗主要是對(duì)回收的起重機(jī)部件進(jìn)行外部清洗，如除油、污垢和泥沙等。由于起重機(jī)械使用工況比較惡劣，使得清洗難度較大。拆解后，零部件的清洗不僅要除油和除污垢，同時(shí)還要去除銹蝕、積炭、水垢和油漆等，這些清洗工作需要采用特定的設(shè)備來(lái)完成，如噴砂機(jī)、拋丸機(jī)、通過(guò)式清洗機(jī)和振動(dòng)研磨機(jī)等。

3 起重機(jī)再制造毛坯的無(wú)損檢測(cè)

3.1 起重機(jī)再制造毛坯無(wú)損檢測(cè)方法

起重機(jī)整機(jī)拆解后的關(guān)鍵零部件主要有結(jié)構(gòu)件、軸類零件、電動(dòng)葫蘆和齒輪等，這些零部件關(guān)鍵部位的缺陷，如零件內(nèi)部應(yīng)力分布情況、零件表面磨損狀況和零件內(nèi)部是否存在裂紋等，是無(wú)法通過(guò)肉眼觀察得到可靠數(shù)據(jù)的，必須通過(guò)特定的設(shè)備來(lái)獲得實(shí)施再制造工程需要的一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)。然而，傳統(tǒng)測(cè)量方法勢(shì)必對(duì)零件的表面造成二次傷害。因此，為了保證現(xiàn)有零件的完整性，在測(cè)量時(shí)，必須采用一些對(duì)零部件表面及內(nèi)部均沒有損害的技術(shù)。因此，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的作用就被凸顯出來(lái)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是起重機(jī)械再制造工程中的重要部分。

對(duì)起重機(jī)再制造毛坯的無(wú)損檢測(cè)分為外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)。外觀質(zhì)量的檢測(cè)方法如表1所示。

起重機(jī)再制造毛坯外觀質(zhì)量檢測(cè)方法主要涉及表面缺陷檢測(cè)和表面疲勞檢測(cè)，可以采用的檢測(cè)方法有滲透、磁粉、磁記憶、聲發(fā)射和紅外檢測(cè)，對(duì)起重機(jī)主梁、端梁、支腿和小車架等金屬結(jié)構(gòu)件的表面裂紋及其焊縫的表面裂紋、氣孔于夾雜；車輪、吊鉤、滑輪、卷筒、制動(dòng)器和傳動(dòng)齒輪等零部件的表面裂紋；承受疲勞載荷的起重機(jī)主梁、端梁、支腿和小車架等金屬結(jié)構(gòu)件及其焊縫的損傷進(jìn)行檢測(cè)。

內(nèi)部質(zhì)量的檢測(cè)方法如表2所示，采用的檢測(cè)方法主要有射線、超聲和聲發(fā)射，對(duì)起重機(jī)主梁、端梁、支腿和小車架等金屬結(jié)構(gòu)件的內(nèi)部裂紋及其焊縫的內(nèi)部裂紋、氣孔與夾雜；車輪、吊鉤、滑輪、卷筒、制動(dòng)器和傳動(dòng)齒輪等零部件的內(nèi)部裂紋進(jìn)行檢測(cè)。

開展無(wú)損檢測(cè)所選用的方法主要是根據(jù)起重機(jī)再制造毛坯的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形狀、制造工藝、服役條件和檢測(cè)目的來(lái)確定的。為了保證起重機(jī)再制造毛坯檢測(cè)有據(jù)可查、有章可循，以全面地指導(dǎo)無(wú)損檢測(cè)工作，控制檢測(cè)質(zhì)量一般要編制起重機(jī)再制造毛坯質(zhì)量檢測(cè)工藝規(guī)程或作業(yè)指導(dǎo)書，其內(nèi)容主要包括以下要素：適用范圍；引用標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)；檢測(cè)人員資格；檢測(cè)儀器設(shè)備、器材和材料；被檢測(cè)起重機(jī)再制造毛坯件信息；名稱、型號(hào)、使用工況、使用年限、額定起重量等；檢測(cè)表面制備；檢測(cè)過(guò)程和數(shù)據(jù)分析；檢測(cè)結(jié)果的評(píng)定和分類；檢測(cè)記錄、報(bào)告和資料存檔；檢測(cè)、編制和審核人員和編制日期等。

3.2 無(wú)損檢測(cè)后的處置

根據(jù)起重機(jī)再制造毛坯質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果，可以區(qū)分出直接使用件、可再制造件和棄用件，針對(duì)不同的工件做相應(yīng)的記錄，并進(jìn)行分類存放，特別是直接使用件、可再制造件應(yīng)妥善存放，采取必要的防塵、防腐蝕及防物理性損壞等措施。

3.3 起重機(jī)再制造毛坯無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用

以本地區(qū)一臺(tái)退役的MG16T型門式起重機(jī)再制造為例，經(jīng)過(guò)宏觀檢查和查閱其相關(guān)資料，初步確定該起重機(jī)的端梁狀況良好。在此基礎(chǔ)上，對(duì)該門機(jī)進(jìn)行無(wú)損拆解，人工手動(dòng)清洗，重點(diǎn)清洗端梁的角焊縫，并對(duì)焊縫表面進(jìn)行打磨，然后對(duì)其進(jìn)行超聲檢測(cè)，檢測(cè)信息見表3所示。經(jīng)檢測(cè)，該端梁沒有明顯的缺陷，按照標(biāo)準(zhǔn)《焊縫無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)等級(jí)和評(píng)定》（GB/T 11345—2013）的B級(jí)檢測(cè)等級(jí)檢測(cè)，焊縫符合驗(yàn)收等級(jí)，為2級(jí)，最終確定該端梁為直接使用件。

4 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，提出了科學(xué)地對(duì)再制造毛坯件的質(zhì)量做出檢測(cè)，為企業(yè)的橋架型起重機(jī)再制造行為提供技術(shù)參考，為橋架型起重機(jī)再制造事業(yè)健康發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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