轴套内部 “透视” 术？水浸超声C扫描成像了解下

行业市场分析：

从国际竞争格局看，轴承高端市场长期由瑞典 SKF、德国 Schaeffler、日本 NSK 等老牌企业主导，这些企业凭借技术积淀与品牌优势，在高精密、高载荷等高端应用领域形成垄断。

中国轴承产业已形成规模优势，据中国轴承工业协会数据，市场规模早已突破千亿级别，2024 年行业营收更达 2315 亿元。而新能源汽车、风电、航空航天、国防军工等高端制造领域，对轴承的承载能力、耐疲劳性、精度控制提出严苛要求，这既成为国产轴承升级的核心驱动力，也推动行业从“规模扩张”向“质量提升”转型。

轴承是机械中的核心转动部件，一旦磨损或损坏，更换和维修成本极高。轴套的存在意义就是替轴承“承受磨损”。轴套的原材料大多是锻造和轧制的，如果存在裂纹、缩孔、脆性夹杂物、白点和严重偏析等缺陷，会降低成品的抗冲击和疲劳载荷的能力，从而影响机械系统的性能。因此，对轴套表面及内部缺陷进行检测对保证产品性能、质量与精度具有重要意义。

轴套超声无损检测

UT & Scanning Acoustic Microscope

目前针对于轴套检测的方法主要有磁粉（MT）检测、涡流（ET）检测、射线（RT）检测、（RT）渗透检测以及（RT）超声检测。

本文主要针对超声检测方法来检测轴套缺陷，采用设备为水浸超声扫描显微镜（英文：Scanning Acoustic Microscope），是一种以水为耦合介质，即传播媒介；以声波作为探测信号，通过高频超声换能器接收到的反射和透射信号，利用特殊的软件构建出二维的C扫描图像的声学检测设备，可以判断轴套内部是否存在缺陷，以保证生产企业产品质量良品率并降低设备运行故障问题的发生。

国内水浸超声缺陷检测技术上不断改进，利用先进的超声传感器和信号处理技术，开发了高灵敏度、高分辨率的水浸超声系统。北京采声科技有限公司（CS Acoustic Technology Co., Ltd.

）研发出轴套水浸超声系统，可检测转子内孔、连杆衬套、轴瓦焊接缺陷及嵌合质量等。

上图利用水浸超声检测轴套典型案例，可以清晰看到C扫图像中灰度图亮面/彩虹图红色位置存在贴合不良等缺陷问题。

上图利用水浸超声检测轴瓦典型案例，可以直观看到A扫及C扫图像中对应完好位置和缺陷位置的区别。

通过以上检测案例场景中，了解到以水作为耦合剂，减少传统接触式超声检测过程中无法控制的因素，探头（超声换能器）是需要透过水层对被测工件进行检测即可。水浸超声将轴套内部及表面进行全面的检测，该方法可以非常精确地检测到材料的各种缺陷，包括裂纹、夹杂、气泡等。

工作人员调整好参数，设备将进行自动化扫描

水浸超声检测是将探头和工件全部或者部分浸入到水中，以水为耦合剂，具有更好的耦合稳定性，检测结构重复性好，易于实现自动化检测，降低人为干扰。

超声波在水中传播后，经过水固界面时会发生超声波的反射与透射。发生透射的超声波在均匀的材料中继续传播时，当材料中存在缺陷时，缺陷与材料的交界处会出现声阻抗的不同，当超声波传输到缺陷与待测材料的交界处时会发生全发射或者部分反射，探头能够接收反射回来的超声波，通过硬件设施对超声回波信号进行采集处理，在示波器或者上位机上接收采集回来的超声波。后期通过对采集回来的缺陷回波信号进行分析处理来判断被测材料中缺陷的大小、位置和类型。