大型铸件渐变壁厚尺寸检测方法的研究与应用
铸件和锻件的超声波探伤方法应用
• 白点是因钢中含氢量较高时由锻造过程中 残余应力热加工后的相变应力和热应力等 原因产生，是一种细微的氢裂纹，在白点 纵向断口上呈银白色的园点或椭圆形斑点， 故称白点。
• 热处理缺陷：裂纹。由热处理工艺参数 不良引起。
• 二、探伤方法概述 • 轴类锻件探伤
①纵波（直探头）可在轴的园周方向和轴端部探 测。
• Δ也可用二次底波B1和B2调。工件只有一 个厚度，如某饼型锻件厚300mm，直径很 大，可利用始波T和B1调（但不太准）因T 对零，B1对某刻度，如8格，此时忽略了探
头中引起混响和保护膜引起的延迟，严格 说调好后始波不在零位，而是略后左移。
• 双晶直探头：
• 可在JB/T4730-2005双晶直探头标准试块 上调节，使始波对零，深45mm平底孔在第 8格以内。
• 疏松是由钢锭凝固时形成的不致密和孔穴， 锻造时锻压比不够未全熔合造成，主要存 在于钢锭中心及头部。铸造引起裂纹主要 是指锻钢件表面上出现的较浅的龟状表面 缺陷也称龟裂，是由于原材料成份不当， 表面状况不好，加热温度和加热时间不合 适等原因产生。
• 锻造缺陷：折叠、白点、裂纹等。
• 锻造裂纹可出现在工件中不同位置，可由缩孔残 余在锻造时扩大产生，表面下气泡锻造产生，柱 状晶粗大引起，轴芯晶间裂纹锻造时引起，非金 属夹杂物引起，锻造加热不当引起，锻造变形不
• 测：当量、位置。如分散性夹层、夹杂等。
• 3. 密集缺陷□--可能是疏松、非金属夹杂、 白点或成群小裂纹。
• 定义：JB/T4730-2005标准术语和定义第 3.16条规定。
• 在荧光屏扫描线上相当于50mm声程范围内 有5个或5个以上缺陷反射信号，或在 50mm×50mm检测面上发现在同一深度范 围内有5个或5个以上缺陷反射信号。其反
铸件检验标准
铸件检验标准铸件作为机械制造中的重要零部件，其质量直接关系到整个机械设备的使用性能和安全性。
因此，对铸件的检验标准显得尤为重要。
本文将从铸件检验的目的、方法和标准等方面进行详细介绍。
首先，铸件检验的目的是为了保证铸件的质量符合设计要求，满足使用的需要。
在铸件生产过程中，通过检验可以及时发现和排除不合格品，保证产品质量。
其次，铸件检验的方法主要包括外观检查、尺寸测量、材质分析、力学性能测试等。
外观检查是通过肉眼或辅助工具对铸件表面进行检查，以发现铸件表面的缺陷或异物。
尺寸测量是通过测量工具对铸件的尺寸进行检测，以确保尺寸符合设计要求。
材质分析是通过化学成分分析、金相分析等手段对铸件材质进行检测，以确定材质是否符合标准。
力学性能测试是通过拉伸试验、冲击试验等手段对铸件的力学性能进行检测，以确保其强度和韧性符合要求。
在铸件检验标准方面，国家和行业都有相应的标准规定。
国家标准主要包括GB/T、GB、JB等标准，而行业标准则是根据不同行业的特点和要求而制定的标准。
在铸件检验标准中，通常包括了铸件的外观质量、尺寸偏差、材质成分、力学性能等方面的要求。
对于不同类型的铸件，其检验标准也会有所不同，需要根据具体情况进行选择和执行。
在实际操作中，铸件检验需要严格按照标准要求进行，以确保检验结果的准确性和可靠性。
同时，检验人员需要具备扎实的专业知识和丰富的实践经验，以确保检验工作的顺利进行。
在检验过程中，还需要使用合适的检测设备和工具，以提高检验的精度和效率。
总的来说，铸件检验标准对于保证铸件质量和产品安全具有重要意义。
只有严格执行标准要求，才能有效地提高铸件的质量，并确保其在使用过程中的稳定性和可靠性。
希望本文能够对铸件检验标准有所帮助，同时也希望各个相关行业能够重视铸件检验工作，共同提高产品质量和安全水平。
如何用超声波测厚仪测量铸件材料 测厚仪如何操作
如何用超声波测厚仪测量铸件材料测厚仪如何操作使用超声波测厚仪测量铸件材料时，因铸件材料其特别性，晶粒比较大，组织不够紧密，再加上往往处于毛面状态就进行测量，因此使测量碰到较大的困难。
首先是晶粒的粗使用超声波测厚仪测量铸件材料时，因铸件材料其特别性，晶粒比较大，组织不够紧密，再加上往往处于毛面状态就进行测量，因此使测量碰到较大的困难。
首先是晶粒的粗大和组织不紧密性造成声能的极大衰减，衰减是由材料对声能的散射和吸取造成的。
衰减的程度与晶粒尺寸和超声频率是有紧密关系的，相同频率下衰减随晶粒直径的增大而增大，但有一最高点，超过这一点，晶粒直径再增大，衰减基本趋于一固定值。
对于不同频率的衰减随频率的增大而增大。
其次，由于晶粒粗大和铸造中存在粗大异相组织时，将产生异常反射，即草状回波或树状回波，使测厚显现错误读数，造成误判。
另外，随着晶粒的粗大，金属结晶方向上的弹性各向异性表现得更为显着，从而使不同方向上的声速造成差异，最大差异甚至可达 5.5%。
而且工件内不同位置上组织的致密性也不一致，这也将造成声速的差异。
这些都将产生测量的不精准。
因此对铸件测量要特别当心。
对铸件测量时应注意：在测量表面不加工的铸件时，必需接受粘度较大的机油、黄油和水玻璃作耦合剂。
可以用与待测物相同的材料，测量方向与待测物也相同的标准试块校准材料的声速。
必要时可进行两点校准。
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超声波测厚仪紧要有主机和探头两部分构成。
主机电路包括发射电路、接收电路、计数显示电路三部分，由发射电路产生的高压冲击波激励探头，产生超声发射脉冲波，脉冲超声波测厚仪紧要有主机和探头两部分构成。
高铁用大型复杂铝合金铸件的超声波无损测试与评估
高铁用大型复杂铝合金铸件的超声波无损测试与评估超声波无损测试与评估在高铁用大型复杂铝合金铸件中的应用随着高铁产业的发展，对高铁用大型复杂铝合金铸件的质量要求越来越高。
而铝合金铸件作为高铁中的重要部件，其质量问题直接关系到高铁的安全性和稳定性。
因此，确保铝合金铸件的材料质量和完整性成为高铁制造中的重点工作之一。
超声波无损测试与评估技术因其高精度、高敏感性和非破坏性等优势，被广泛应用于高铁用大型复杂铝合金铸件的质量检测中。
超声波无损测试与评估技术是一种利用声波在材料中传播的原理进行缺陷检测和评估的方法。
通过将超声波引入被测材料中，根据声波在不同材料中传播速度和被测材料中缺陷对声波传播的影响，可以检测和评估材料中的各类缺陷，如裂纹、夹杂、气孔等。
在高铁用大型复杂铝合金铸件的制造过程中，铸件内部通常存在着一些微小的缺陷，如果未能及时发现和修复，将会对铸件的性能和使用寿命造成严重影响。
而超声波无损测试与评估技术可以对这些微小缺陷进行高效、准确的检测，为高铁铸件的质量控制提供重要支持。
在高铁用大型复杂铝合金铸件的超声波无损测试与评估中，需要进行以下几个步骤：1. 超声波发射和接收器选择：对于大型复杂铝合金铸件，需要选择适合尺寸和频率的超声波发射和接收器。
一般选择高频率的探头可以提高测试的分辨率，但测试深度相对较浅；而选择低频率的探头可以增加测试深度，但分辨率较低。
根据不同的检测需求和铸件的特点，选择合适的超声波探头。
2. 构建声波引导体：声波在铝合金铸件中传播时会发生反射、折射和散射等现象，为了更好地引导声波到达被测部位，需要在铸件表面或内部构建声波引导体，通常采用胶膜、导波管等材料进行导向。
3. 超声波传播测试：将超声波发射器安装在铸件表面或内部，并设定相应的测试参数。
通过超声波的发射和接收，记录声波在铸件内传播的时间和幅度，然后根据声波在材料中传播速度的已知，可以计算出被测部位的厚度和存在的缺陷信息。
4. 缺陷评估与分析：根据声波的传播情况和接收到的信号，可以评估和分析铸件中存在的缺陷。
壁厚检测方法
壁厚检测方法
壁厚检测主要有以下两种方法：
1. 超声波测厚仪测量：这种方法是利用超声波脉冲在材料中的往返传播时间与声速、声程的关系来求得被检工件的厚度。
超声波测厚仪具有轻便、小巧、测量速度快、数字管直接显示厚度值、精度高、电池供电等优点，广泛应用于工业检测领域。
2. 坐标测厚法：利用三坐标测量机获得被测零件的三维轮廓数据，采取拟合或插值技术对零件表面的一侧进行轮廓重构，然后通过计算另一侧离散点到重构轮廓面的距离，可获得零件的厚度分布。
这两种方法都有其独特的优缺点，可根据具体应用场景选择最适合的方法。
一种用于复合材料超声检测的渐变厚度系数的确定方法[发明专利]
![一种用于复合材料超声检测的渐变厚度系数的确定方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/cb14f6f7b7360b4c2f3f64cc.png)
专利名称：一种用于复合材料超声检测的渐变厚度系数的确定方法
专利类型：发明专利
发明人：刘菲菲,刘松平,郑晓玲,梁宪珠,李乐刚,李治应,杨玉森
申请号：CN201911406066.X
申请日：20191231
公开号：CN111189914A
公开日：
20200522
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明是一种用于复合材料超声检测的渐变厚度系数的确定方法，该方法针对渐变厚度复合材料的形状、结构、工艺特点以及由此带来超声检测信号的变化对不同渐变厚度区缺陷的判别影响，提出了一种用于复合材料超声检测的渐变厚度系数，用于补偿渐变厚度复合材料结构超声检测信号，防止漏检，提高缺陷检出率和超声检测的准确性和可靠性。
申请人：中航复合材料有限责任公司
地址：101300 北京市顺义区航空产业园中航复材1号科研楼
国籍：CN
代理机构：中国航空专利中心
代理人：陈宏林
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大壁厚ZG230450H铸件强度预测方法
图1 ZG230-450H铸钢取样示意图 Fig. 1 Schematic of sampling
表1 ZG230-450H铸钢化学成分
Table 1 Chemical composition of ZG230-450H
steel casting
叫/%
c
Mn
Cr
Mo
Ni
Cu
V
0.151 1.14 0.180 0.039 0.221 0.016 0.031
本文针对具有严重偏析的大壁厚ZG230-450H铸钢试制件，通过解剖、取样，并 进行小试样正火+系列温度回火热处理以研究铸钢强度变化规律，建立铸钢强度预测 模型，再结合大壁厚铸钢生产实际情况对小样条件下的预测模型进行修正。
作者简介： 成应晋(1991-),男， 工程师，硕士，主要研 究方向为船体结构钢及 其加工工艺。E-mail: 492602560@
从扩散退火的A=部分取样并进行920七X 10 h正火及不同温度回火热处理，随后 测试强度，并从拉伸试样断口取样进行化学成分分析，结果如表3。试验结果表明，
2019年第4期/第68卷
检测技术 FOUNDRY
铸钢内各化学元素含量与铸钢强度有很大相关性。图 2是不同温度回火试样的金相组织。试样经580七和 680 T回火后，其组织主要为铁素体和珠光体；试样经 560 T、600 £、620 t、640 t回火后，组织除了铁 素体和珠光体外，还有贝氏体，所以强度较高。晶粒 度测定试验结果表明，除560七、580 t回火试样各有 I件晶粒度为8.0级，其余29件试样晶粒度均为8.5级。
ZG230-450H铸钢广泛应用于船舶、机械等领域W 随着铸件壁厚的增加，铸 造过程中的夹杂、疏松、宏观偏析等问题也逐渐凸显出来。在生产检验时，通常采 用附带小尺寸试样进行性能检验，因此当铸件壁厚逐渐增大时，小尺寸试样无法 反映铸件内部真实性能。实践表明，在满足冶铸要求规范且充分去氢的前提下， I 000 mm大壁厚ZG230-450H铸钢件内部强度不足是该产品在生产中存在的主要问 题。因此如何确保1 000 mm大壁厚ZG230-450H铸钢件各位置的强度是该产品生产的 关键技术之一141 O
铸件薄壁尺寸效应的研究成果
次枝 晶干 间距 通 常在 ２ ０ ｔ 左 右 ， 壁 厚 为 ５ ｍ ｘ 当
０ ５ｍ 时 ， ． ｍ 在壁厚 方 向上 一 次枝 晶干 的数 目小 于 ２ 裂纹极 易 切断 主 干 而 穿 透 薄 壁 ， 是 单 晶薄 试 ， 这 样 持久性 能 低 于标 准 试样 的重 要 原 因 。尽 管 随着 单 晶样 品尺 寸 的减小 ， 由于凝 固速度 提高 ， 晶 间 枝 距 和枝 晶间 相 尺 寸减 小 Ｊ从 理 论 角度 上 讲 ， ， 其 强度应 该 升高 ， 实 际上 其 强 度 和 持 久 寿 命 降 但 低 了 显 然 这是 由于 样 品尺寸 效 应 的影 响 。 。 ，
壁试 样持 久性 能 与标 准试 样保 持 同一水 平 。
力集 中 ， 到材 料 断 裂 强度 ， 现裂 纹 ， 达 出 随后 材 料 断 裂 ， 试 件 整 体 呈 现 延 伸 率 下 降 ， 性 指 标 降 即 塑 低 。从 上述 分析 可 以看 出 ， 壁 试 件 塑 性 的 下 降 薄
持久 寿命 都 比标 准 试 样 的持 久 寿 命 低 ， 样 的几 试
性 能 变化 的 尺寸效 应 的原 因不 同 。 ３ 尺 寸效 应导 致 材料 力学 性 能变化 的原 因
通 过对 高 温合 金 以及 铝合金 ¨ 黄铜 ¨ ” 、 尺 寸 效应 的研 究 可 以 发 现 ： 屈服 强 度 、 拉 强 度 、 抗 持 久性 能 随着 试样 厚度 的减 小 而降低 ， 同时 ， 当试 样 壁厚 减 小 到某一 水 平 时 ， 由于组 织 细 化 补 偿 了尺 寸减 小 造成 性能 下 降 的不 利 影 响 ， 得 材 料 性 能 使 有所 提 高 。
由大量 取 向各不 相 同 的晶粒 所组成 的金属 多 晶体
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全 面 检 出铸 件 尺 寸 、 形 状 问题 ， 为 前 序 改 进 提 供 可 靠依据 ， 且 为后 续 承 修 提 供 参 考 ， 保 证 铸 件 品 质 是
公 司 目前在 尺寸 检测 中应 重点关 注 的 问题 。
铸件产 品种类繁多 、 结构复杂 ， 存在部分 尺寸
无 法 用 划 线 仪直 接测 量 ， 如 内腔 尺 寸 、 变 径 尺 寸 以
人 工计算及计算机软件成功应用将产 品图纸转换成检验 图纸的检 测表 ， 杜绝无法检 测或检测错误的现象， 能更 好 更准确地为前序工艺改进提供 可靠依据 ， 为后续处理提供返修基准 、 范围以及返修量 ， 并能全 面、 准确地反映
铸 件 尺 寸 问题 ， 大 大提 高尺 寸 检 测 质 量 。 关键 词 ： 渐变 ； 壁厚 ； 尺寸 ； 检 测 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ ０ ６ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ４ — ６ ６ ９ ４ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ — ０ ０ ４ ５ — ０ ２
２ 渐变壁 厚 尺寸检 测 方法应 用及 实施 过程
２ ． １ 无规律 性 无法计 算 的渐 变壁厚 分析 与应 用 以蒸 汽 轮机 铸 件 为例 进 行 分 析 ，其 比较 大 且 重、 形状 复 杂 、 曲面尺 寸较 多 ， 部 分 尺寸 图纸 上 没有 标注 。曲面壁 厚都 是渐 变 的 ， 大小 不一样 ， 没有 什 么 规律性 ， 无法计算测量 ； 通过Ｃ Ａ Ｄ 截 取 铸 件 的立 体
实际测 量 ２ ６ １ ． １ ８ ｍｍ， 比理论 尺寸 少２ ０ ｍ ｍ， 前 序 工艺人员对此处模 型加量２ ０ ｍｍ，保 证 下 次 加 工
收稿 日期 ： ２ ０ １ ７ — ０ ３ — ０ ８ 作者简介 ： 沙学录 （ １ ９ ８ ２ 一） ， 男， 助理 工程师 ， 主要从 事大 型铸钢件 尺寸检测工作。
大 型铸 件 渐 变 壁 厚 尺 寸检 测 方 法 的研 究 与应 用
沙学 录
（ 共享铸钢有限公司， 宁夏 银川 ７ ５ ０ ０ ２ １ ）
摘 要： 本 文主 要 介 绍 大 型 铸 件 渐 变 壁厚 尺 寸检 测 方 法 的研 究与 应 用 ， 该 方 法 打破 传 统 尺 寸测 量 方 法 ， 通 过
论尺寸多２ ０ ｍｍ，前 序 工 艺 人 员 对 此 处 模 型 减 量
２ ０ ｍ ｍ， 保证下次加工出的铸件尺寸合格 ； 后续承修 人员 对 此处 尺寸 气刨 掉 ２ ０ ｍｍ， 从而 保证 铸 件合 格 。 若在 １ ７ ７ ． ８ ｍ Ｈ 距 离 的部 位理论 壁 厚尺 寸２ ８ １ ． １ ８ ｍｍ，
及其他变化无规律的尺寸 ， 而且部分尺寸在 图纸上
没 有 明确 给 出 ， 用 以前 的 常规 检测 方 法按 照 图纸 进 行检测 ， 存在 很 多 的盲 区 ， 尺 寸检 测 部位 不 全 面 ， 存
在 很大 的质 量 隐患 。
１ 渐 变壁厚 尺 寸检 测方 法研 究
图确定坐标值和渐变壁厚值 ， 用三维划线仪定好坐 标值 ， 划好 坐标 点 ， 再 用壁 厚 仪测 量 壁厚 情况 ， 来 反 映铸 件 的真实 问题 ， 如图１ 所示 。经 过对 蒸汽轮 机铸
２ ０ １ ７年第 ２ 期 ２ ０ １ ７年 ４月
・
铸
造
设
备
与 工
艺
Ｆ Ｏ Ｕ Ｎ Ｄ Ｒ Ｙ Ｅ Ｑ Ｕ Ｉ Ｐ ＭＥ Ｎ Ｔ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ
应 用研 究 。
ห้องสมุดไป่ตู้
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ ６ ６ ６ ６ ￣ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ １ ０ ０ ４ — ６ １ ７ ８ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ １ ５
论壁厚尺寸２ ８ １ ． １ ８ ｍ ｍ， 实际测量３ ０ １ ． １ ８ ｍｍ， 比理
对 于 铸件 有 规律 渐 变 的壁 厚尺 寸 检 测 ， 通 过 计 算 将 专项 检测 表纳 入 到产 品检 测 方 案 中 ， 无 规 律 的 渐 变 壁 厚 通 过 人 工 计 算 及 各 类 软 件 成 功 应 用 将 产 品图 纸转 换 成类 似 检验 图纸 的专项 检测 表 ， 每 个 点 的理论 尺 寸标 注清 楚 ， 检测 人 员拿 到 这 张检 验 图 纸 的专项 检 测 表进 行 直接 划 线测 量 ， 检 测 结果 直 接 写 在 图表 上 ， 前 序 按 照 图表 上 结 果 进 行 改 进 ， 后 续 承 修 直 接按 照 图表 评 审意 见 进行 承修 ， 能对 铸 件 达 到 全面检测 ， 暴 露 所 有 尺 寸 问题 ， 从 而 有 效 的减 少 工 序 中 出现不 合格 品 的概率 。
随着科 学 技 术 的发 展 和制 造水 平 的提 高 ， 为 获 得 高 品质 铸件 ， 顾 客对 铸 件产 品 尺寸 检测 要 求 越来 越 高 ，常规 的 尺寸 检测 方 法 已不 能满 足 检测 需 求 。
如 何 高效 准 确地 对铸 件 尺 寸 、 形状 、 外 观进行 检 测 ，
件渐 变 壁厚 反 复 检测 验证 、 讨 论 及对 尺 寸检 测 人员
进行 定 期 培训 ， 最 终 确定 了渐变 壁厚 尺 寸专 项 检测
表 的应 用 ， 如 图２ 所示 。在 外 腔 每测 量 １ 个点 对 应 的 测厚 仪 测量 壁 厚 的 １ 个 点 ，壁 厚尺 寸 是通 过 Ｃ Ａ Ｄ 截 取立 体 图后 确定 的 ， 假如 外腔 轮廓 尺 寸多 肉１ ０ ｍｍ， 用测 厚 仪测 量 绝对 壁 厚尺 寸 合格 ， 反 映 出此 件 产 品 内腔 相对 尺寸 缺 肉。将 每次划 线 和测厚 仪测量 的点 固定 不 变 ， 无 论何 人 何 时测 量 时 ， 都 站 在 同一 个 基 准上 反 映问题 。例 如 ： 若在１ ７ ７ ． ８ １ ｍｍ 距 离 的部 位理