摘要
为解决高速直线导轨双向感应淬火后缺乏全面的质量评价指标的问题，本研究借鉴几何公差的概念，创新性地提出了用于评估淬火层深度分布“对称性”的定量指标，并基于超声横波反向散射技术开展了无损检测研究。针对导轨复杂的截面形状以及各向异性声学散射问题，建立了由“局部成对容差区域约束”和“全局等效层深度指标”共同驱动的多维对称性表征框架。这一双驱动评估框架有效避免了由于正负局部偏差相互抵消而产生的“虚假对称性”评估漏洞。通过基于离散特征点映射构建等效淬火层模型，成功解决了非平行复杂曲面对传统连续B扫描成像的干扰问题，从而能够在特定工艺参数下稳定地表征整体淬火层覆盖情况。研究还开发了15 MHz水浸式点聚焦超声横波斜入射检测系统，并配合自设计的弹簧加载被动贴合跟踪夹紧机构实现连续自动扫描。实验结果表明，所测试导轨样品的整体等效对称性保持在98%以上。通过金相维氏硬度梯度法验证，超声测得的淬火层深度与实际淬火层深度之间的等效相对误差仅为1.0%和1.6%。这充分证明了该无损检测方法具有极高的测量精度，对于在线无损监测具有重要的工业应用价值。
