铸钢件超声波检验
浅谈铸件疏松和超声波检测的优点

浅谈铸件疏松和超声波检测的优点文章详细阐述了铸件中疏松缺陷的形成及其危害,用A型超声波探伤仪检测疏松的原理及优点。
文章还阐述了疏松形成及超声回波的波形特征,介绍了铸件超声探伤的工艺程序。
标签:铸件;疏松;超声波;工艺1 铸件中疏松缺陷的形成及危害工業的快速发展及水平的提高对产品的质量要求越来越高,产品如果存在超标缺陷将严重影响产品的质量和使用寿命。
铸钢件超声波检测内部缺陷大致可分体积型和平面型两大类,现仅对铸件中的疏松(体积型)检测作分析。
疏松也叫收缩,苍蝇脚,针眼缺陷是松散的,一般分部在铸件浇口热节处,或补缩通道不畅通处,铸件壁厚突变过度处。
当浇注的金属液在凝固过程中,得不到足够的金属液进一步补缩、形成一个相对小而集中的小洞、像针型的海绵团状缺陷。
由于存在于铸件内部所以毛坯状态肉眼是察觉不到的,必须经机械加工后才能发现,疏松内部毛糙、内部氧化为松散、深灰色或氧化光泽,疏松缺陷的存在不仅会影响铸件本体的强度性能、影响密封性、螺纹暴牙等不利因素。
2 铸件超声检测原理为了提高产品质量对产品进行无损检测,结合无损检测的四大常用无损检测方法。
射线、超声波、磁粉、渗透的原理以及疏松缺陷的特点。
如果缺陷在表面近表面磁粉、渗透都可以检测;内部的缺陷射线、超声波都可以检测。
由于铸钢件大壁厚,从检测效率、检测成本等综合考虑、内部优先选择超声检测。
超声波探伤具有灵敏度高、成本低、灵活方便、对人体无害等优点。
超声波探伤原理是探头发射声波穿透工件,通过截面进入另一个截面,在界面上发生反射回波特性来检验一种有缺陷的零件的方法。
超声波检测要结合产品的生产工艺,了解不同性质的缺陷易产生的区域,根据缺陷反射回波波形(静态波形和动态波形)、底波的衰减分析缺欠的类型。
疏松是密集缺陷从仪器屏幕上静态波形很容易区分,缺陷波为林状高低不同。
仪器示波屏幕缺陷横向扩展、底波明显下降。
动态波形探头移动时缺陷波变化迟缓、有一定的区域,疏松、缩松、材质松散等密集缺陷。
铸钢件超声波探伤频率的选择及缺陷波形分析

《铸造技术》5/2003经验交流・经验交流J K0e r i e n1eJ K1h2n6e・铸钢件超声波探伤频率的选择及缺陷波形分析万升云(华中科技大学,湖北武汉430074)S e l e c t i o no fU l t r a s o n i c S o u n d i n g F r e q u e n c y a n dA n a l y s i s o fD e f e c tR i p p l e o fC a s t i n g S t e e l P a r tWA NS h e n g-y u n(H u a z h o n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y,W u h a n430074,C h i n a)中图分类号:T G247文献标识码:B文章编号:1000-8365(2003)05-0441-01超声波检测是5种常规的无损检测方法之一,在探测铸钢件及其补焊区域时所应用的标准为G B7233-87《铸钢件超声波探伤及质量评级方法》。
由于铸钢件晶粒粗大,形状复杂,表面粗糙等原因给超声波检测带来许多困难。
根据探伤实践,铸钢件超声波探伤中几个问题值得注意。
7探伤频率的选择原则在G B7233-87标准中,对频率的选择规定比较抽象。
当被探测的工件确定,则声波在其中的传播速度也一定,由关系式:λ=c/f式中λ-波长;C-波速;f-波的频率。
由上式可知,频率越高,波长越短,而脉冲反射法超声波探伤的最大检测能力为λ/2,因为声波具有绕过障碍物传播的绕射现象,绕射现象的存在限制了脉冲反射法超声波探伤的最小缺陷的检测能力。
当缺陷尺寸小于λ/2时,绕射占主导地位,该缺陷就不具备产生反射回波的条件,反射法探伤就无法检测出此缺陷。
对于同一工件而言,采用高的探测频率,可以提高小缺陷的检测能力,防止漏检。
铸钢件超声波探伤中应注意的几个问题

文章编号!"##$%&#’()*##’+#,%##(*%#*铸钢件超声波探伤中应注意的几个问题万升云)华中科技大学-湖北武汉./0012+摘要!结合探伤实践-对铸钢件超声波探伤时探头频率选择和缺陷波形定性等几个相关的问题作了详细的分析3关键词!铸钢4超声波4探伤4频率中图分类号!52607/.文献标识码!8超声波检测是常规的无损检测方法之一-在探测铸钢件及其补焊区域时所应用的标准为98:2// ;<:=铸钢件超声波探伤及质量评级方法>3由于铸钢件存在着晶粒粗大-内部金属分布不均匀-其外形几何形状复杂-表面粗糙等原因-给超声波检测带来了许多困难3根据多年的探伤实践认为!目前铸钢件超声波探伤过程中存在以下几个值得注意的问题3"探伤频率的选择原则铸钢件探伤困难的根本原因是其晶粒粗大-内部组织分布极不均匀-加之外形复杂-表面粗糙等3在98:2//;<:中-对频率的选择规定也比较抽象-不易掌握-因而探伤时的探测频率的选择就显得非常重要3众所周知-一旦被探测的工件确定-则声波在其中的传播速度也一定-由关系式?@A B C式中!?DD波长4E DD波速4C DD波的频率3由上式可知-频率越高-波长越短-而脉冲反射法超声波探伤的最大检测能力为?B2-这是因为声波具有绕过障碍物传播的绕射现象-绕射现象的存在限制了脉冲反射法超声波探伤对最小缺陷的检测能力3当缺陷尺寸小于?B2时-绕射占主导地位-该缺陷就不具备产生反射回波的条件-反射法探伤就无法检测出此缺陷3所以-对于同一工件而言-采用高的探测频率-可以提高小缺陷的检测能力-防止漏检3但频率过高时-铸钢件本身存在着晶粒粗大的问题-这样一来-工件对声波的吸收衰减和散射收稿日期4200/%0F%21作者简介!万升云)1G66%+-男-1G<G年毕业于西南交通大学焊接专业-后在武汉江岸车辆厂从事无损检测工作32002年从华中科技大学硕士研究生毕业-现博士在读3衰减均很显著-这不仅降低了超声波的穿透能力-而且-还因晶界反射等原因-使示波屏上的草状回波增多-信噪比下降-降低了检测的灵敏度3英国学者H I J K L I M认为!铸钢件超声波探伤的效果-取决于探头及频率的正确选择3当壁厚小于::N N时-探头的最佳选择频率为F OP Q4当壁厚超过::N N时-探头的最佳选择频率为272F OP Q-且探头的直径都不应超过127F N N3因此-在实际的探测频率选择中-可根据本单位现有仪器R设备情况-参照理论与原则进行3厚度不大-且又经过热处理消除应力和细化晶粒的工艺-宜选用2SF OP Q的高探测频率4厚度较厚)大于/00 N N+或未经热处理的铸钢件-宜选用07F S1OP Q 的低探测频率3探头则应选用T20N N以下的直探头或U@2左右的斜探头)小焊区域+3这样做的目的是保证在有足够的信噪比的基础上-尽可能选择高一些的探测频率-这样既保证了探伤灵敏度的要求-又可防止漏检3*缺陷波形的定性分析虽然98:2//;<:在对缺陷的质量等级划分中-强调了缺陷的总面积及缺陷在厚度方向的尺寸占钢铸件整个截面厚度的百分数-但也明确指出!凡检测区域内存在裂纹的铸钢件-均评为F级3因此-对缺陷波形的定性分析-有助于探伤人员做到心中有数-杜绝对裂纹这类危害性缺陷的漏检3根据有关的资料介绍及实物解剖分析-铸钢件的常见缺陷按反射特征和波形分类-大致有如下几种类型!*7"曲面反射型此类缺陷相对入射波的反射面呈任意曲面-缺陷附近组织的声吸收R散射系数与基体组织无大的变化3由于曲面对声波的散射作用-反射法探伤时-2.现场经验机车车辆工艺第F期200/年10月须在实际操作时适当提高仪器增益!才能接收到反射波!这类缺陷主要有气孔"夹砂"缩孔等#气孔$含砂眼%的形状!一般趋近圆形!超声波探伤时!回波波幅较低!反射波波峰形状单一!当探头移动时!此起彼伏!且在大多数情况下!波与波的界线较清晰!并且对底波影响不太大#夹砂$含夹渣"夹杂异物%的形状基本上都具有一定棱角!此类缺陷反射波形状大多数是主峰的旁边有很多较矮的次峰!回波高度也不太高!它与气孔反射波不同的是!当探头移动时!回波高度变化较大!主波峰与次波峰交错变换迅速!对底波反射的高度有一定影响#缩孔的外形一般不太规则!超声波探伤时!这类缺陷反射波成簇状!一般在扫描线上占宽较大!波与波粘边!波幅有时高低交错!往往在主峰旁边有很多小峰!且小峰波幅相应较低!对底波影响很大!有的时候!底波完全消失!严重时!既无底波!又无缺陷波#&’&声能量衰减型按照超声波的基础理论!声波能量的衰减主要是声吸收和散射#这一类缺陷是铸钢件中常有的!这类缺陷有缩松"疏松等#当缩松严重时!将会产生大的缩孔!往往影响工件使用时的机械强度#这种对声能量的衰减还会在粗大晶粒的其它铸件探伤中产生#缩松"疏松!主要表现在散射!它常在铸钢件截面的中心或冒口部位!有较大的体积!实际上是微小孔穴的密集区!对超声波能量的吸收!散射作用是很大的!探伤时缺陷波多而且密!波幅很低!多数情况下无缺陷波!缺陷区对底波影响很大!大多数情况下!底波很低!甚至彻底消失#&’(平面反射型此类缺陷的反射面大且较平整!当条件合适!入射波方向与反射面垂直时!反射波高大#此类缺陷主要有裂纹"翻皮"大块夹杂物等#裂纹的反射波在一般情况下较为单一!在主缺陷反射波附近有些小的反射波!反射波峰一般较尖锐!而底波严重衰减直至消失!即使是仪器增益较低时!也很容易找到缺陷#但在大多数情况下!只有用斜探头探测时!才能发现裂纹波的反射!这是因为多数裂纹的取向与工件表面成垂直分布#()一个缺陷*含意的探讨在+,-.//01-中!有缺陷质量等级的划分一项!在内层缺陷中提出了)一个缺陷*的提法!在实际运用中!容易产生不同的理解#然而!标准没有提出严格的定义!特别是在计算内层缺陷的面积时!标准完全没有涉及!在此有必要对)一个缺陷*的含义进行探讨#$2%经验告诉我们!在铸钢件超声波无损检测中!材料中既存在有游离状态的缺陷!例如3单个气孔"点状夹渣"裂纹等!同时也存在有区域状态的缺陷!如疏松"条形夹渣"密集气孔等#同时!+,-.//0 1-同样也适用于铸钢件的补焊区域!而补焊区域却容易产生未溶合和未焊透等焊接所特有的缺陷#因此!标准中所提出的)一个缺陷*应包括上述的游离状态的缺陷!同时还应包括上述的区域状态的缺陷!即为两种缺陷的总和!而非特指某一部分#$.%+,-.//01-中的某些系数及附注!其实也佐证了)一个缺陷*的含意#该标准表/的附注4就较为明确#附注4的内容是3位于外层的间距小于.566的两个或多个缺陷!在计算一个缺陷的面积时视为一个缺陷!其中一个缺陷的面积等于这些缺陷的面积之和#虽然此附注强调的是外层间的缺陷问题!并且是作为计算缺陷面积时的算法!但仍然可以给操作者启迪!以便准确理解)一个缺陷*的含意!即指一个区域性的缺陷#7结束语由于铸钢件与锻钢件及焊缝的探伤相比!有它一定的特殊性!+,-.//01-中在对某些条款上的阐述!给探伤人员实际运用时的理解造成歧义#因此!只要对基本理论正确理解同时注意文中所提及的几个方面!是可以达到标准所规定的检测要求的#8$编辑3杨向明%/9铸钢件超声波探伤中应注意的几个问题。
铸钢件探伤报告

铸钢件探伤报告1. 引言本报告对一批铸钢件进行了探伤分析,这些铸钢件是用于制造机械设备和结构构件的重要材料。
通过探伤的目的是检测铸钢件内部的缺陷和损伤,评估其结构完整性,保证其安全可靠的使用。
2. 实验方法2.1 超声探伤超声探伤是一种常用的非破坏性检测方法,通过超声波在材料内的传播来检测材料的缺陷。
本次实验使用了便携式超声探伤设备,探测频率为5MHz。
2.2 磁粉探伤磁粉探伤是利用磁粉吸附在材料表面形成磁粉层,通过施加磁场检测材料表面和局部区域的裂纹。
本次实验使用了磁粉探伤仪器,并进行了磁粉液浸渍处理。
3. 实验结果经过超声探伤和磁粉探伤的测试,我们获得了铸钢件的探伤结果。
以下是对不同部位的探伤结果总结:3.1 铸钢件A铸钢件A的超声探伤结果表明,在内部无明显的空洞、气孔或夹杂物。
磁粉探伤结果也未检测到任何裂纹或缺陷。
3.2 铸钢件B铸钢件B的超声探测结果显示,在一个局部区域存在微小的气孔,气孔大小较小,未对铸钢件的整体强度产生明显影响。
磁粉探测结果未发现裂纹。
3.3 铸钢件C铸钢件C的超声探测结果显示,存在一条裂纹,裂纹长度为5mm,裂纹处存在少量细小的气孔。
磁粉探测结果也证实了裂纹的存在。
3.4 铸钢件D铸钢件D的超声探测结果显示,存在一个较大的气孔,气孔直径约为3mm。
磁粉探测结果未发现其他缺陷。
4. 分析与讨论通过对铸钢件进行超声探伤和磁粉探伤的分析结果,可以得出以下结论:•大部分铸钢件未发现明显的缺陷或裂纹,具有良好的结构完整性。
•铸钢件B和C存在一些微小的缺陷,但对整体强度影响较小。
•铸钢件D存在一个较大的气孔,需要进一步修补处理。
5. 结论根据本次探伤分析的结果,铸钢件的结构完整性较好,符合要求。
对于存在缺陷或裂纹的铸钢件,需要进行相应的修复和处理,以保证其安全可靠的使用。
6. 参考文献[1] 张三, 李四. 超声探伤技术应用指南. 机械工业出版社, 2010.[2] 王五, 赵六. 磁粉探伤原理与技术. 中国石油出版社, 2012.。
铸、锻件的超声波探伤检测方法

• 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
当引起,经锻温度过低等原因引起。
• 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。
• 游动波产生原因:(当出现游动回波,可 考虑中心附近危险性缺陷)
• 随探头移动,不同波束射至缺陷,中心波 束射至缺陷,回波高,声程小,边缘波束 射至缺陷,回波低,声程大,在扫描线上 游动范围达25mm,利用游动波的包络线, 可判断缺陷形状。
• 纵波:
• 单探头探测时,探头置于筒形锻件外园面、 内园面和端部探测。
• 三、探测条件选择 • 1.探头选择: • 频率:双晶直探头为5MHZ,单晶直探头为
2MHZ~5MHZ,对晶粒粗大锻件可适当降 低频率,可用1~2.5MHZ。 • 晶片尺寸:Ф14~25mm,常用Ф20mm。
•
• 双晶直探头——检测近表面缺陷。探头晶 片面积不小于150mm2。
• ③当量曲线法:
• a.面板曲线法
• 将不同直径,不同声程Φ平底孔波高绘制曲 线放在面板上,当缺陷波高与某平底孔回 波高一致时,即为该缺陷当量。
• b.相对曲线 dB——当量缺陷
• 利用衰减器,将某孔(平底孔)作出距 离——波幅曲线,探伤时将所有缺陷波均 调到基准波。然后根据衰减器得出读数, 再在dB——当量曲线上查出缺陷当量。
• ④AVG曲线定量法(第二章中已介绍)
• 2.缺陷长度测量法 • ①6dB(半波高)测长法,对平板工件、探
超声波探伤仪的焊缝检验规范

超声波探伤仪的焊缝检验规范发布时间:10-09-20 来源:点击量:2187 字段选择:大中小超声波探伤仪主要用来探铸件、锻件、板材、管件及焊缝等工件;超声波探伤仪探铸件铸件有多种分类方法:按其所用金属材料的不同,分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等。
铸件由于多种因素影响,常常会出现气孔、针孔、夹渣、裂纹、凹坑等缺陷。
常用的修补设备为氩弧焊机、电阻焊机、冷焊机等。
对于质量与外观要求不高的铸件缺陷可以用氩弧焊机等发热量大、速度快的焊机来修补。
但在精密铸铜件缺陷修补领域,由于氩焊热影响大,修补时会造成铸件变形、硬度降低、砂眼、局部退火、开裂、针孔、磨损、划伤、咬边、或者是结合力不够及内应力损伤等二次缺陷。
冷焊机正好克服了以上缺点,其优点主要表现在热影响区域小,铸件无需预热,常温冷焊修补,因而无变形、咬边和残余应力,不会产生局部退火,不改变铸件的金属组织状态。
因而冷焊机适用于精密铸铜件的表面缺陷修补。
铸件有优良的机械、物理性能,它可以有各种不同的强度、硬度、韧性配合的综合性能,还可兼具一种或多种特殊性能,如耐磨、耐高温和低温、耐腐蚀等。
铸件的重量和尺寸范围都很宽,重量最轻的只有几克,最重的可达到400吨,壁厚最薄的只有0.5毫米,最厚可超过1米,长度可由几毫米到十几米,可满足不同工业部门的使用要求。
超声波探伤仪探锻件:锻件(forging)用银造方法生产的金属制件。
锻件因锻造生产方法的不同分为自由锻件和模锻件。
模锻件又因模锻时所用设备不同分为锤上模锻件、曲柄压力机模锻件和液压机模锻件等,以锤上模锻件比较典型。
锤上模锻件的模锻工艺方案的制定取决于锻或短,或不带杆部。
除可采用拔长、滚挤制坯外,还要进行弯曲制坯。
若锻件杆部较长,还应采用带有劈开坪台的预锻工步。
饼类在分模面上的投影为圆形、长宽尺寸相差不大的方形或近似方形。
模锻时,坯料轴线方向和打击方向相同,金属沿高度、宽度方向同时流动。
薄铸钢件超声波缺陷检测及验收方法

薄铸钢件超声波缺陷检测及验收方法摘要:由于近年来对铸钢件产品需求日益增加,质量要求也不断提高,如何对薄壁铸钢件利用超声波检测进行质量控制成为无损检测人员急需研究和解决的难题.关键词:超声波检测近场区薄壁铸钢件验收机械制造行业的许多零部件是由铸钢件材料制作的,近年来随着制造行业市场对铸钢件产品需求的日益增加,其质量要求也在不断地提高,如何对薄壁铸钢件产品进行检测已经成为产品质量控制的关键点。
超声波检验作为无损检测的一种方法,这种检测方法具有方便、快捷、安全等特点,目前广泛地应用于钢结构和焊接件的无损检测。
那么如何有效地利用和发挥超声波检测的这些优势和特点,实现对薄铸钢件的内部质量进行有效地和客观地评价,成为无损检测人员需要研究和解决的问题.铸钢件的特点是形状复杂,表面粗糙,壁厚不均,内部晶粒组织粗大,超声波在铸钢件中传播的过程中衰减严重,同时铸钢件成形过程中由于熔点高,钢液易氧化,流动性差,收缩大,其体收缩率为10—14%,线收缩率为1.8—2.5%,在冷却过程中会产生冷隔,缩孔,气孔,疏松,裂纹等铸造工艺中特有的缺陷,这些都给超声波检测带来很大的难度。
国内铸钢件的超声波检测标准常用的标准是GB/T7233-1987,但该标准适用范围是T≥30mm的碳钢和低合金钢铸件,对薄壁铸钢件不合适,查阅其他标准都没有适合的标准可用。
以往人们往往选用射线检测的方法对薄铸钢件进行检测,这种方法不但检测周期长、检测成本高,更重要的是对辐射安全防护和操作人员的要求严格,如何有效的利用超声波检测实现有效控制质量、降低检测成本、提高检测效率成为一个很重要的课题。
本文将在实际工作中遇到的薄铸钢件超声波检测为例,和大家一起交流和分享。
在现场检测时,挖掘机上有一零部件叫俯仰臂,其材质为ZG340-640,壁厚为22-28mm,该部件在使用过程中经常断裂,经常遭到用户投诉以至于索赔,通过对破损件的断口观察及金相分析得出的结论是由于工件内部存在缩孔,疏松,偏析等缺陷造成局部强度下降而引起失效。
引用 铸钢件超声波探伤检测标准

引用铸钢件超声波探伤检测标准本文引用自一次记忆《铸钢件超声波探伤检测标准》引用一次记忆的铸钢件超声波探伤检测标准中标与美标之差异深圳市建设工程质量检测中心——弓明学习运用两国标准让我们来共同分析一下,两种国情体系下的标准,在超声波探伤检测铸钢件时对铸钢件内部质量要求的差异吧。
铸钢件检测标准1、《铸钢件超声探伤及质量评定方法》GB7233-87(中国标准文中简称中标)2、《碳钢、低合金钢和马氏体不锈钢铸件超声波检验标准》ASTM-609/609M:1991(美国标准文中简称美标)关于适用范围中标规定:本标准规定了厚度等于或者大于30㎜的碳钢和低合金钢铸件的超声波探伤方法;以及根据超声探伤的结果对铸件进行质量评级的方法。
所用的超声探伤方法仅限于A型显示脉冲反射法。
美标规定:1.1本方法包括了用脉冲反射纵波法,对经热处理的碳钢、低合金钢和马氏体不锈钢铸件进行超声波检验的标准和工艺。
4.2.2 双晶探头探测等于或小于1英寸(25mm)的截面,推荐使用5MHz,晶片尺寸为1/2英寸×1英寸(13mm×25mm)夹角为12°的探头。
中标当时制定的时候是把厚度小于30㎜铸钢件排除在本标准以外的。
而美标则明确了等于或小于25㎜的铸钢件的具体检测方法。
分析两国当时的铸造水平及探伤手段不难看出,中国当时的铸造件还停留在“傻大笨粗”,检测设备也是比较低端的,当时国内有能力生产双晶探头的厂家少,探伤人员可选择的探头有局限性,而且探伤人员很少接触到薄壁探伤,自然双晶探头很少使用甚至没用过。
这和我国当时的国情密切相关,而现在我国铸造水平提高很快,此标准“本标准规定了厚度等于或者大于30㎜的碳钢和低合金钢铸件的超声波探伤方法”的开头对不少从事这个行业的工作人员造成不小的误导。
很容易让人误认为厚度小于30㎜的铸钢件是不适合超声探伤检测的。
其实不然,时代在变,不应用老方法去看待新事物。
关于定量和定性美标在超声探伤检测上是只定量不定性的。
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铸钢件超声波检验
本文只谈及碳素铸钢和低合金铸钢工件超声波检验,以下简称铸钢工件。
简述了铸钢工件超声波检验中所要检出的主要缺陷。
叙述了铸钢工件超声波探伤的特点及检验方法。
由于产品不同,验收标准有差异,此方面不能予以详述。
标签:仪器探头缺陷
随着工业的飞速发展,超声波探伤已成为一种方便而有效的检测手段,已被用于铸钢工件质量的评价。
1 铸钢工件超声波检验所要检出的主要缺陷
1.1 气孔、缩孔及缩松
1.2 夹砂及夹杂
1.3 内冷铁未熔合
1.4 冷隔
1.5 裂纹
上述缺陷在铸钢工件超声波检测中会经常遇到,由于工艺的控制,现在冷隔缺陷出现的机率较小。
2 铸钢工件超声波探伤的要点
2.1 由于铸钢工件内部组织不均匀,缺陷较多,信噪比较差及声能损失大,一般在超声波检验中,应该采用大功率且性能良好的仪器和换能器(探头)。
换能器频率应选择1~2MHz,其晶片尺寸以Φ20~30mm为宜。
2.2 通常铸钢工件除机加工表面有检验要求外,部分非机加工表面也有检验要求。
需要检测的非机加工表面应为喷丸、打磨处理,表面无包砂、氧化皮、无割口和过大凹凸的表面。
采用稠度大且声耦合良好的耦合剂(CMC)和带有软保护膜的换能器可减少粗糙表面对声耦合的影响。
另外,工件目视检查是十分重要的。
目视检出的表面缺陷应补修好,并用机加工或打磨的方法使该处平整不影响探头扫查。
这对于保证超声波检测的可靠性是必要的。
3 检验
铸钢工件超声波探伤中使用直束、角束、双晶片(收—发)探头实现检验的。
其中直束探头使用最为广泛且有效。
3.1 直束探头检验
3.1.1 探头标称频率1~2MHz,晶片尺寸以Φ20~30mm。
3.1.2 探测灵敏度可用一组铸钢试块调节。
即把100%振幅参考线(ARL)做为探测灵敏度。
此种方法在检测中需要补偿声能转换损失。
另一种灵敏度调节的方法是将底面回波调到某一高度,如ASME标准中规定的方法,但是探测面与底面不平行时此方法使用是有困难的。
3.1.3 扫查速度应适当,多数标准规定不可大于150mm/秒,探头扫查线至少要有15%的重叠区域。
3.1.4 缺陷记录任何位于或高于ARL线的指示应记录,底面回波损失大的部位也要记录。
铸钢工件中缺陷多为体积形状,声发射率较低。
依据底面回波高度对评价工件质量是十分重要的。
多数国外标准对此都有具体要求。
直束探头检验是铸钢工件超声波探伤的主要方式。
对缩孔、缩松、内冷铁未熔合及冷隔缺陷检出率是很高的,对裂纹缺陷检出率也较高,即便裂纹方向与波传方向一致也会得到较好的检测效果。
此缺陷对底波影响较大。
裂纹中心部位与无缺陷部位的底波相差约20dB。
这表明,检验中扫查正确,此类缺陷不会漏检。
3.2 角束探头检验斜角检验也应用ARL线为检验记录线,此线是利用一组横孔反射体试块回波绘出的(图一RB3试块)。
斜角检验主要检查裂纹缺陷和不利于直束检验的部位,有时,对直束检验有怀疑的部位做附加检验,实际上它是直束检验的补充。
3.3 双晶片收—发(T—R)探头检验T—R探头用于检验工件近表面缺陷。
铸造齿轮和有配合关系的工件表面都需要应用T—R探头检验,使用T—R探头要考虑它的焦点和工件表面光洁度,光洁度要高于Ra6.3。
如果表面粗糙,声耦合不稳定对检验结果影响很大。
该检验的记录线是用一组平底孔试块回波绘出的(图二CSII试块)。
最后谈一下质量验收。
质量验收有关細节在技术文件中予以规定。
在该文件中,可能采用某种标准的某一等级或规定具体量值。
我们严格遵守标准文件中的规定判定工件是否合格。
参考文献:
[1]ASTM A609碳素钢和低合金钢铸件的超声波探伤标准.
[2]DIN17245耐热铸钢件供货技术条件.。