变形铝合金圆棒超声波全水浸自动探伤系统供货技术要求
金属合金质量水浸式超声无损检测应用研究
金属合金质量水浸式超声无损检测应用研究李 剑（鹤壁市质量技术监督检验测试中心，河南 鹤壁 458000）摘要：近年来，随着科学技术水平的不断提升，金属合金材料在电力、交通、核工业等领域应用愈加广泛。
然而，在锻造、焊接等工序当中金属合金材料多形成缩孔、孔隙大量内部缺陷。
为了进一步测定金属合金质量，水浸式超声无损检测的应用具有十分重要的价值。
本文在全面了解水浸式超声无损检测原理的基础上，阐述了水浸超声检测法在TC4合金棒材探伤中的应用要点，以期全面提升检测质量。
关键词：金属合金；水浸式超声无损检测；原理随着节能环保、轻量化理念的不断深化，高性能金属合金材料在各个领域得到了广泛应用。
然而，在金属合金材料加工制作过程中很容易出现各类内部缺陷，比如裂纹、孔隙等，这些缺陷的存在，不仅会影响材料力学性能，还会缩短设备使用寿命。
此外，在锻造和热处理等环节，金属合金很可能会出现组织结构不稳定性，进而影响设备或构件的可靠性。
为了解决此类问题，必须重视金属合金构件的质量检测。
目前，金属合金材料无损检测方法很多，比如射线检测、渗透检测等。
超声波检测也是常见的一种无损检测方法，为了全面提升检测质量，本文提出了水浸式超声无损检测技术，其特点为检测范围大、穿透性强、具有较高灵敏度和准确定位等，不仅可以准确测定金属合金材料的内部缺陷，还能无损评价其微观组织结构，因此，开展金属合金质量水浸式超声无损检测应用研究具有重要意义。
1 水浸式超声无损检测原理通过声音来测定物体质量的优劣，这种方法由来已久。
日常生活中，常见的有手拍西瓜、锤子敲铁轨等。
超声波无损检测起源于上世纪20年代，特别是脉冲反射法和仪器的出现，为超声检测注入了新的活力。
随着科技的不断进步，超声检测技术越来越先进，水浸式超声无损检测技术的应用，便取得了良好的应用效果。
其原理为将一定厚度的水层填充到探头和工件之间，声波通过水层，再射入试件，这是一种非接触式超声检测方法。
其特点如下：（1）能够直接消除检测中一些控制难度较大因素，保证声波发射以及接收较为稳定。
铝轧棒超声检测规范说明单
铝轧棒超声检测规范说明单工件规格Φ80× 220mm 工件名称铝轧棒 工件图号右图 材料牌号LC4 探伤部位面 探伤仪器PXUT-27 探头类型2.5P14Z 说明: 纵波探伤时不需试块，直接在工件上操作。
将直探头耦合在平底孔试块无伤波处，移动探头，找到底波最大回波，固定探头，调始偏、声速，进行1:1定标，直至调准。
采用公式△=20lg(πΦ2/2λX b ),计算出探伤起始灵敏度。
扫查间距不大于12mm 。
耦合剂30#机油 扫查间距不大于探头宽度 扫查速度不大于150mm/s 探伤方式纵波探伤 验收标准GJB1580-2004 编制校对 审核 批准 签名项目参数选择理由探伤仪器 PXUT-27根据JB4730—94标准，采用A型脉冲式超声波探伤仪器，工作范围为1—5MHZ,至少在荧光屏满刻度的80%范围内显出线形。
探伤仪器具有80%以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2dB，起始精度为任意相邻12dB，误差在1dB内最大累积误差不大于1dB，水平线不大于1%，垂直误差不大于5%。
探头类型单晶直探头在检测中，根据工件的形状和可能出现的缺陷的位置，方向等条件选择探头，使声束轴线尽量与缺陷垂直。
直探头用于发射和接收纵波，波束轴线垂直于探测表面主要用于检测与探测面平行的缺陷。
耦合剂 30#机油鍛件探伤时，典型的耦合剂为水、机油、甘油和浆糊,应选用适当的液体或糊状物作为耦合剂,耦合剂应具有良好透声性和适宜流动性,不应对材料和人体有作用,同时应便于检验后清理，故选 30#机油最合适。
扫查间距不大于12mm扫查面为探头直径的15%，故扫查不大于12mm扫查速度不大于150mm/s探头的扫查速度不超过150mm/s探头频率f=2.5MHZ为了不漏检和综合考虑，由f=C/λ可知，选2.5MHZ是最好的。
探伤灵敏度调节计算法调节λ=C/f=5900× 103/2.5×106=2.36mm,△=20lg(πΦ2/2λX b),其中X b=220mm，Φ=2mm，这样就可求出探伤灵敏度。
水浸超声波扫描招标技术要求
水浸超声波扫描招标技术要求
以下是 6 条关于水浸超声波扫描招标技术要求：
1. 那水浸超声波扫描得超级精准才行吧！好比射击要百发百中一样。
就说招标要求，设备对缺陷的检测能力必须超强，能准确找到那些细微的问题，这一点非常重要啊！例子：你想想看，要是检测不准确，那不就像盲人摸象，完全搞不清状况嘛！
2. 水浸超声波扫描的分辨率得很高很高啊！就像我们看高清电影一样清楚。
招标时可不能含糊，得明确要求能清晰分辨各种结构和瑕疵。
例子：不然的话，那和看模糊的老电视有啥区别，还怎么保证质量呢！
3. 设备的稳定性可不能差呀！这可不是闹着玩的。
就好像运动员要保持良好的状态去比赛。
招标就得强调这一点，不能关键时刻掉链子。
例子：万一在使用过程中老是出故障，那不是急死人啦，多耽误事儿啊！
4. 操作得简单方便呀！不能复杂得像解奥数题一样。
招标时这方面可得考虑清楚，不然操作人员得烦死。
例子：要是操作特麻烦，那不是给自己找麻烦嘛，谁愿意用那样的设备呀！
5. 对水浸超声波扫描招标，数据处理能力也得强啊！就如同大脑要快速处理各种信息。
得能快速准确地分析大量的数据。
例子：要是数据处理慢吞吞的，那得浪费多少时间呀，这可不行！
6. 售后服务也很关键哟！就像有个可靠的朋友在身边。
招标得选那种售后有保障的，能及时解决问题的。
例子：要是售后不给力，那设备出了问题都不知道找谁，这多让人恼火呀！
总的来说，水浸超声波扫描招标技术要求可千万不能马虎，必须严格把关，这样才能确保得到高质量的设备和服务呀！。
变形铝合金产品超声波检测方法
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现代无损检测新技术新工艺与应用技术标准大全
!" #" %$ 对于锻件、 板材、 型材最好采用非聚焦型纵波直探头、 双晶组合探头。 !" #" #$ 对于棒材最好采用线聚焦纵波直探头， 延迟块为瓦状的双晶片组合探头。 !" #" &$ 根据产品几何形状及质量的特点， 对特殊部位可采用特殊用途的探头， 其探头形状、 尺寸、 技术 性能及测试方法由供需双方议定。
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中华人民共和国国家标准
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T6061-T6材料检验规范技术说明
关于《T6061-T6铝合金技术验收规范》技术解释 1.目的针对《T6061-T6铝合金材料验收规范》技术要求进行解释，目的旨在消除规范执行过程中的误区、加深对材料验收要求的理解、规范铝合金材料验收的流程。
2、范围本文仅作为培训资料和内部技术交流使用，不作为正式文件。
3、原则规范内容编写的原则是保留原先成功的验收制度，总结生产实践中出现的问题，对现有验收内容加以补充、完善和规范。
4、内容内容主要包括三方面：（1）对《T6061-T6铝合金技术验收规范》内容进行解释；（2）对相关部门提出的问题进行解释；（3）对规范内容进行适当扩展；4.1 规范中表1“铝合金检验项目”解释铝合金检验项目主要根据生产实践并参考GB/T 9438-1999《铝合金铸件》中金属检验项目的规定而制定。
表中维持了机械性能和化学分析两个必检项目，考虑到金相组织检查的复杂性以及生产操作中的难度，将金相组织检查定为可选项目，金相组织检查由外协厂商完成；铝合金阳极氧化后，由于酸碱液体的腐蚀，表面缺陷会反映出来，因此表中增加了必检项目氧化后的“表面缺陷“检查，旨在初步检查铝合金组织缺陷。
4.2“机械性能要求”的解释GB、ASTM、en、din对T6061-T6厚板铝合金（厚度大于100mm）材料机械性能都没有明文规定。
KB生产中采用的机械性能和拉伸试样标准为ASTMB557-06和ASTM B211，机辆所检验用标准为GB/T 3191-1998和GB/T 16865-1997标准，两种标准等同。
因此，本规范选用的GB/T 3191-1998和GB/T 16865-1997标准是适用的。
GB/T 3191-1998对延伸率A的规定大于等于9，但生产中发现，当A≥20时，加工性能极差，当16≥A≥9加工性能优良，因此在国标的基础上对延伸率A进行了内控。
关于延伸率内控是否合理的解释？通常改善加工性能的方法有两条，一是改变工艺方法和刀具，二是材料粘度大。
水浸式超声波探伤在铝合金中厚板检测中的应用
水浸式超声波探伤在铝合金中厚板检测中的应用作者：徐志飞李波涛沈倩来源：《科技创新与应用》2016年第10期摘要：随着中国科技的进步，大飞机战略和汽车轻量化的实施，高性能的铝合金中厚板材越来越多的被应用于航空、航天、汽车等高技术领域，水浸式超声波探伤机组在铝合金中厚板生产过程中的重要性也越来越被众多铝加工企业所重视。
文章介绍了水浸式超声波探伤在铝合金中厚板检测中的应用。
关键词：铝合金中厚板；水浸式超声波探伤；检测；缺陷引言随着我国科技的进步，有色金属加工行业的快速发展，大飞机战略和汽车轻量化的实施，国内铝加工企业不断地更新设备和创新工艺，高性能的铝合金中厚板越来越多的被应用于航空、航天、汽车等高技术领域，需求量也越来越大。
其中的7XXX系、2XXX系以及6XXX系中厚板广泛应用于航空航天和交通运输等领域。
航空航天及交通运输领域，对铝合金中厚板的要求非常严格，中厚板中任何微小的缺陷都可能造成整体机械性能的大大降低，甚至会导致严重事故。
由于我国铝加工设备和加工工艺存在不稳定性，铝合金中厚板在生产过程中难免会出现各种缺陷，为确保这些重要用途铝合金中厚板材的性能，在中厚板生产过程中必须进行超声波探伤。
1 铝合金中厚板超声波探伤探伤方法主要分直接接触法和水浸探伤法。
脉冲反射式接触探伤是铝合金板材探伤最基本的方法，在探头和被探测板材表面涂一层耦合剂（机油、甘油等）作为传声介质，用探头直接接触板材进行探伤。
这种方法多为手动检测，操作方便，适合现场检验，成本较低。
其缺点是操作人员的劳动强度大，对探伤人员的主观依赖性大，如探伤人员的经验、手法和责任心等，不利于实现自动化操作；探伤结果无有效的图像化记录，工作效率低；因耦合剂为油脂的缘故，板材在后续加工时，需要对表面进行油污清理，不利于环境卫生的保护。
脉冲反射式水浸探伤是铝合金板材探伤中最常见的方法，此法以水作为耦合剂，使探头发射的声波经过一段水后再进入工件探伤。
水浸法的优点是探头与板材不接触，超声波的发射与接收都比较稳定，灵敏度高；被检测板材的界面回波信号比发射脉冲信号窄得多，能量弱得多，就检测板材而言，这大大缩小了盲区，从而与非液浸法相比，能探测比较薄的板材；容易实现自动化操作，可以检测大规格的板材。
水浸超声波C扫描系统技术参数【直接打印】
水浸超声波C扫描系统技术参数1.设备名称：水浸超声波C扫描系统，1台套2.总体要求：2.1☆资格要求：设备制造商必须有五年以上研制、生产该类水浸超声波C扫描系统的经验，五年以上的销售业绩，已通过ISO 9001认证，且在知名飞机复合材料制造商有良好的供货记录。
2.2设备用途：用于复合材料工艺研究、分析与检验，应能够实现对碳纤维复合材料层压板和L型、T型加筋壁板的分层、脱粘、空隙、凹坑、内部杂质等缺陷实现可视化检测。
2.3设备组成：系统的基本配置必须包括机械部分、电气控制部分、超声波探伤仪部分、计算机部分和实现自动化C扫描探伤的其他所需附件。
2.4☆系统功能：探伤系统可以通过全水浸纵波反射法和穿透法对碳纤维复合材料层压板和L型、T型加筋壁板进行探伤。
系统可进行A/B/C种类的扫描，具有非线性超声测试功能，可通过C扫描图像判断缺陷大小、位置和深度，达到定位定标的效果，并形成报告。
可显示被检材料的超声A、B、C图像，可获取、处理并贮存多个数据参数。
2.5☆总体要求：关键部件必须采用进口知名产品，并需具有良好的可靠性、操作性、维修性、良好的安全性能、不污染环境及危害人身健康。
3.设备规格及主要参数：3.1系统功能探伤系统应能通过全水浸纵波反射法和穿透法对碳纤维复合材料层压板和L型、T型加筋壁板进行探伤。
3.2系统的最小扫描范围1000×800×600mm（X×Y×Z）；板厚：2-15mm。
3.3☆系统扫描方式A/B/C扫描模式，并可以显示不同类型的扫描结果；3.4机械与电气控制部分3.4.1框架和水箱：应采用高强度的不锈钢框架结构，配备进水口和出水口以及循环水泵和50微米过滤器等相关配件。
内部最小工作尺寸：长1000mm x 宽800mm x 深600mm。
3.4.2☆线性模组（X-Y-Z轴）：应采用国际知名品牌的原装进口线性模组，具备实现八轴运动控制能力，具有防水防尘和安全保护；3.4.3☆系统机电运动性能参数：轴有效行程速度范围分辨率定位精度重复定位精度回程间隙最小步进mm mm/s mm ±mm ±mm/300mm mm mm X ≥10000.1-150 0.01 ≤0.01≤0.05≤0.020.02Y ≥8000.1-150 0.01 ≤0.01≤0.05≤0.020.02Z ≥6000.1-50 0.01 ≤0.01≤0.05≤0.020.023.4.4☆探头调节机构：应设置探头调节机构，满足反射法和穿透法测试中的探头固定和安装要求，保证两种检测模式的顺利进行。
211165233_水浸式超声波探伤在大规格铝合金铸锭显微结构检测中的应用
0前言铝合金铸锭的应用非常广泛，尤其是5×××系铝合金，5052、5083精铸板已成为各类腔体、结构件的理想材料。
铝合金铸锭的直接使用更是对铝合金铸锭的品质提出了极高的要求。
基于目前主流的半连续铸造的特点决定了铝合金铸锭不可避免存在一定的疏松、偏析、夹渣和气孔等缺陷，且铸锭规格越大，铸锭缺陷越明显[1-2]。
该类缺陷的存在对铝合金铸锭的后续应用埋下巨大的风险。
超声波探伤可以有效识别出隐藏在铸锭产品内部的绝大多数缺陷，并能够对该缺陷进行定位，根据定位信息对缺陷进行切除，有效保证了铸锭产品在后续使用过程中的品质一致性[3]。
1水浸式超声波检测技术的优势传统的接触式超声波检测技术是一项探头与试件表面直接接触（涂有一层很薄的耦合剂）进行检测的技术。
该技术受人为因素影响较大，耦合不易稳定，可靠性较低。
当铸锭规格较大达到宽2000mm、长6000mm以上时，检测人员作业困难；厚度达400mm以上且铸锭内部的晶粒较粗大时，接触式检测技术难以对铸锭的整体缺陷分布情况进行精确、宏观的描述。
脉冲反射式水浸超声波检测是以水作为耦合剂，使探头发射的声波经过一定深度的水耦合后再进入工件探伤的一种非接触式检测方式，具有分辨力和灵敏度高、可控制性好等特点。
该技术可以依靠机械扫描装置自动化地检测出材料中的金属间化合物、裂纹、疏松、缩孔等冶金缺陷[4-5]，已成为高端铝合金品质检测的一种重要工具及手段。
利用水浸超声波技术可以对工件内部结构进行实时的成像。
这是一种图像显示（投影图），根据投影截面不同可分为B扫描、C扫描和D扫描[6-8]。
其中C扫描是探头在试件表面做的二维扫查，通过合成二维坐标点（x，y）传感器数据对应探头的扫查位置以及探伤仪的返回超声信号数据，在各点生成不同的颜色，表现其在扫描区域内闸门内信号的波幅或深度，以此显示缺陷信号的强度和深度位水浸式超声波探伤在大规格铝合金铸锭显微结构检测中的应用杨显芳1，2，陈翊翀1，邓松云1，2，莫灼强1，2，覃丽萍1，2，韦祖祥1（1.广西南南铝加工有限公司，南宁530031；2.广西铝合金材料与加工重点实验室，南宁530031）摘要：利用超声波探伤可以有效识别组织缺陷，且能锁定缺陷位置，分析缺陷的危害，为缺陷材料的处理提供参考。
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根据上面检测方法的描述，本系统需配置 8 通道检测仪器，具体如下： 纵波--------4 通道 横波--------4 通道
2.机械设计方案
PRP 检测主 机
（设备排布简图）（图片仅供参考，以设计为准，下同） 设备主要包括输送及定位机构、PRP 超声检测主机、出料输送辊道机构（辊道上有驱动的压轮）、上 下拨料机构、进出料台架、出料挡头、超声检测仪器系统、机械运动系统、电气控制系统、软件系统等。 3.设备检测操作工艺（以圆棒为例）
PRP检测主机探头 17）使用共同的多通道数字超声波仪器，模块化的多通道数字超声波仪器性能指标完全按照
EN12688-1 标准检测考核，人机对话窗口在 WINDOWS 系统的运行，PLC 预留网路通讯接口。 18）系统对检测结果可以实时显示、记录并打印。同时对检测的结果可追溯。系统便于操作人员使用的 常用检测和技术标准，自动检测技术参数能够在系统中自动生成等功能。
4.超声波检测实施方案 本设备采用水浸超声波探伤方法。
2
圆棒：检测圆棒时，圆棒检测主机即旋转探头检测主机移动到检测位置，圆棒直线传输，检测主机
前后压轮限位，圆棒经过 PRP 旋转检测主机，实现对圆棒的检测，即：
探伤方法：采用脉冲反射式超声波水浸探伤。
扫查方式：采用圆棒直线前进、探头旋转方式。
5.检测仪器及探头设计方案
五、设备组成说明：
设备主要由上料架、上料及直线传输机构、驱动压轮装置、定位挡轮机构、双主机双工位超声检测
装置、喷标系统 检 测 主 机
正品料架
上料传输
上料机构
压轮
下料传输
废品料架 4
1）上料架 水平吊行车或垂直吊行车把工件放到缓冲托料架，缓冲托料架下降把棒料放到移动链条上，一根铝
棒脱离以后，缓冲料架上升，后续工件传送停止，已脱离的工件继续传送到上料位置。缓冲料架的升降 由液压缸驱动，传动链条由电机驱动；系统要能保证铝棒在传动过程中平稳，料间隔不小于 250mm。 2）上料及直线输送辊机构
采用 8 通道探头旋转无线传输式超声波自动探伤仪器，通道分配如下表所示。
工件类别
纵波通道数
横波通道数 总通道数
圆棒
4
4
8
6.检测探头 圆棒检测采用 PRP 检测主机,即探头旋转体。 PRP 检测主机为探头旋转探伤设备，主要适合中小棒的检测，其特点是成本低、检测效率高，该设
备主要包括旋转主机、探头安装座以及整个检测主机部件的调节装置、探头旋转驱动等。 7.检测设备功能及主要技术指标 1）检测效率：能够准确、全面、高效的完成对工件的内部质量进行检测、标识及记录。单根长铝棒一 个检测周期约为 50 秒（以探伤φ100mm,长度 6m 为检测条件，检测时间为 50s，取料、放料与检测周期 重叠）。如φ100mm 棒样件长度变化则相应的检测时间按长度等比变化。
3
6）整个系统的机械部分与水接触的地方，全部采用不锈钢材质制作，保证系统长期运行的可靠性。 7）模块化的多通道数字超声波仪器性能指标完全按照 EN12688-1 标准检测考核并免费提供欧标鉴定报 告，人机对话窗口在 WINDOWS 系统的运行。 8）系统对检测结果可以实时显示、记录并打印。同时对检测的结果可追溯。系统便于操作人员使用的 常用检测和技术标准，自动检测技术参数能够在系统中自动生成等功能。 9）漏报率：0%； 10）误报率：≤ 2%； 11）系统稳定性：72 小时内≤2dB； 12）打标误差：≤30mm（轴向）； 13）端头盲区：头、尾部 0-100mm 范围不检测 14）信噪比：≥10dB； 15）执行标准：GBT 6519-2013《 变形铝、镁合金产品超声波检验方法》AA 级 ASTM B594《航空设备用铝合金锻制品的超声波检验方法》 ； 16）探头夹持机构特点
变形铝合金圆棒超声波全水浸自动探伤系统供货技术要求
（编号：JW 0608） 一、供货名称：变形铝合金圆棒超声波全水浸自动探伤系统
二、供货数量: 1 套 三、用途：
检测挤压铝合金圆棒内部质量，采用挤压棒超声波全水浸探伤及轴向自动探伤方式。
四、适用检测条件和检测对象：
1.检测对象：铝合金挤压圆棒。 2.检测对象：圆合金棒：外径 Ф15mm～Ф100； 3.检测长度:3000mm -6000mm 4.探伤级别：GB/T6519-2013《变形铝、镁合金超声波检测方法》AA 级 5.用途：用于挤压棒材内部质量控制。 6.表面状态：挤压表面。 7.弯曲度：≤1mm/m; 8 椭圆度：≤1mm 9.更换规格时间不超过 40min；
四、设备技术说明：
1.检测原理 采用无线传输式旋转探头探伤方式，即探头旋转，圆棒直线前进的旋转探头探伤方式，具体如下：
1
圆棒检测声束覆盖说明 探头组分布
在探头旋转体的周向分布多组探头组，包括纵波和横波探头组，均布于探头座的四周，其机构形式 如下：
探伤速度最高 7.5m/min，对于长度为 6m 的工件，其探伤时间小于 60S。故各探头数量如下： 纵波探头组周向分布 4 组，每组含 1 只探头，共 4 只探头。 横波探头组周向分布 2 组，每组含 2 只探头，共 4 只探头（双向检测）。