铸件检测方案
您现在所在的位置:首页 > 解决方案 > 手工检测方案 > 铸件检测方案

锻铸件的超声检测

超声波无损检测技术工艺 第五章 工件的超声检测 §5.1 锻铸件的超声检测
§5.1.1 综述

锻铸件的超声检测主要采用纵波法,其基本检测程序也是其他工件采用纵波法检测的基础,故具有广泛意义。此外,锻铸件也经常采用横波法和瑞利波法检测。
锻造是指对金属坯料(包括黑色金属和有色金属)施加压力或冲击力,使其发生塑性形变,成为所需几何形状与尺寸以及组织性能的金属毛坯或零件的方法,故也称作压力加工,所制成的工件就是锻件。视坯料锻造时的温度不同,有普通锻造(热锻)、等温锻(模具与被锻造坯料等温)、高温锻(坯料被加热到较高温度下进行锻造)、温锻(被锻造坯料的温度较低)、冷锻(被锻造坯料基本上在常温下锻造)等多种锻造工艺。视锻造成形方法设备的不同,有自由锻、普通模锻、胚锻(也称作胎锻或胎模锻)、精密锻造以及轧制、挤压、拉制等。有关锻造工艺与设备的知识可参阅相关资料,这将有助于了解不同锻造工艺、不同锻造设备在生产过程中容易产生或造成的缺陷种类及其成因与特征,从而对提高超声检测的可靠性以及在检测中对缺陷的定性评定分析是大有益处的。
锻造能改善材料的显微组织,提高其力学性能,并且节省材料、加工工时和成本,具有较高的生产效率,而且还能锻制出机械加工不容易制成的形状,因此,许多需要长期承受较高的交变载荷、承受复杂应力和高应力,以及需要在高温、高压等苛刻条件下工作的重要承力部件,大都采用锻件来制造。例如一架普通歼击机上近三千个机械零件中就有60%是锻件。然而也正因为如此,对锻件的冶金质量、加工质量等也就有相对较高、较严格的要求,加上锻件通常都具有形状复杂、涉及材料种类与工件品种繁多,这都对超声检测技术提出了较高的要求。
铸造是指把熔化的金属或合金注入已制成的铸型(模型)中,待其冷却凝固后获得所需几何形状与尺寸的金属毛坯或零件的方法,所制成的工件就是铸件。视铸造工艺不同和制模种类不同,有普通砂型铸造、型模铸造(有钢模、陶瓷模、蜡模等)、离心铸造、压力铸造、精密铸造等。铸件的形状一般都比较复杂,材料也有很多种,其最大的特点是铸态组织通常不够致密、晶粒粗大、存在弹性各向异性(造成超声波传播时的声速各向异性),对超声波的声能衰减较大,组织反射或形状反射造成的干扰较强,因此使得铸件的超声波检测存在一定困难,但其检测方法与锻件是基本相同的。
锻件中常见的主要缺陷有:
1.分层型缺陷
钢锭中含有的非金属夹杂物、气孔、缩孔残余以及在锻造时未能锻合的钢锭的轴心晶间裂纹等体积型缺陷,在锻造或轧制过程中形成片状(面积型)的缺陷,它使金属基体局部不连续而被分隔(两层或多层,或多处),其取向多与锻件的金属流线方向平行。(注:所谓锻件的金属流线,是指钢锭的铸态组织中的不均匀以及各种细小的夹杂物等在压力加工过程中沿金属变形流动延伸的方向被拉长而形成的纤维状结构,可以通过金相试验中采用的酸浸或硫印法,以及磁粉检验法,在锻件的纵剖面上显示出来。通常用流线方向表述金属压力加工制品中的纤维组织的主要方向)。
图5.1示出四张热作模具钢3Cr3Mo3VNb锻坯中夹杂物的横向低倍照片(超声纵波探伤发现后解剖) 
图5.1






图5.2 钢锭中的气孔带入锻坯中形成的气泡
左:3Cr3Mo3VNb锻坯(横向低倍照片)
右:5CrNiMo锻坯(横向低倍照片)



图5.3 钢锭中的缩孔未切除干净带入锻坯中成为残余缩孔(也称缩孔残余、缩管残余):下左为5CrNiMo锻坯(横向低倍照片);下中为下料锯切面直观照片;下右为3Cr3Mo3VNb圆饼形锻坯中心部位缺陷处砂轮切割取样的直观照片。




图5.4
工件名称:Φ230mm 45#钢棒材
超声纵波在棒材周面径向入射探测发现的缺陷:残余缩孔(照片所示为横向低倍)
产生原因:钢锭冒口切除量不足,以至钢锭冒口处的缩孔尾部落入锻轧棒材中,周围还有散在分布的气孔


图5.5 TC4钛合金棒材中的残余缩孔



周面弦向横波检测
波形照片

周面径向纵波检测
波形照片

图5.6 5CrMnMo Φ258mm轧钢棒中心部位的非金属夹杂,横向低倍与高倍照片

微信公众号

010-62410402

北京北极星辰科技有限公司版权所有 京ICP备09058481号-9