U7-铸锻件

1、第7章 铸锻件 的超声波检测,7.1 铸件的超声波检测,一、铸件及铸件超声波检测的特点 1.铸钢件的常见缺陷 铸钢件常见的缺陷有：气孔、缩孔、夹砂、夹渣、裂纹、粘砂、疏松、偏析等。 铸钢件的缺陷，大多数为体积型，也有面状缺陷。这些缺陷方向性不明显，出现的部位却有一定的规律。如气孔长位于铸钢件的上部或表面层，有时也出现在中心部位。集中缩孔是在某一部位产生大的空洞，中心缩孔则是沿铸件中心轴形成的多孔性组织。,7.1 铸件的超声波检测,2.铸钢件超声波探伤的特点 铸钢件表面粗糙，声耦合不好； 内部晶粒粗大，组织不均匀、不致密，超声波衰减很大； 超声波在粗晶界面产生的漫反射，在荧光屏上显示为杂乱的林状波，频率越高，杂波越多，林状波与缺陷波混杂在一起，探伤困难； 铸钢件形状复杂，底面与探测面不一定平行，内部缺陷反射波不一定高。 表面层缺陷用双晶探头检测；表面层以下的缺陷用低频直探头检测；焊缝及补焊处缺陷用横波斜探头检测。,7.1 铸件的超声波检测,二、检测方法和检测条件的选定 1.常用的探伤标准 GB/T 7233-1987 铸钢件超声探伤及质量评级方法 TB 1606-85 球墨铸铁曲轴超声波

2、探伤 2.检测条件 探伤面的要求 可用喷砂、砂轮打磨或者机械加工的方法清除铸钢件探伤面及其背面所有影响超声检测的物质。 探测面一般应满足：机械加工的Ra10m。铸造表面的Ra12.5m。 如机械加工之后铸钢件的形状妨碍超声探伤时，应在加工之前进行检测。,7.1 铸件的超声波检测,耦合剂 选用粘度较大的耦合剂，通常可用机油、水溶性耦合剂、机油与黄甘油混合剂、水或浆糊。 调整仪器和检测铸钢件必须使用同种耦合剂。 探测频率:22.5MHz,工件较厚时可用0.51MHz 探伤灵敏度 如果有条件则采用大平底校准，在不具备条件的情况下，可采用试块法。 纵波直探头通常采用3 、4、 6mm平底孔校准。使用试块时，要考虑表面补偿。试块要使用和工件相同的材质、热处理工艺制作。 检测方向：尽量从双面检测,7.1 铸件的超声波检测,三、质量评定方法 铸钢件探伤检出的是某一范围内的密集缺陷。 1.缺陷的确定 缺陷回波幅度等于或大于距离幅度曲线的位置； 底波回波幅度降低12dB及以上； 不论缺陷回波幅度的大小，凡出现线状和片状特征缺陷显示的； 裂纹不允许。 2.根据缺陷回波测定缺陷面积 在以距离-波幅曲线灵敏度

3、测出缺陷面积后，将其分级。同一工件不同部位有不同的等级标准。,7.1 铸件的超声波检测,3.缺陷位置 按交货时铸钢件的外形，将铸钢件的截面厚度划分为三层：外层、内层、外层。铸钢件的厚度或截面尺寸90mm者，各层各占厚度或截面尺寸的1/3。铸钢件的厚度或截面尺寸90mm者，凡是距铸钢件某一表面30mm 以内的范围为外层，其余部分为内层。 质量评价由缺陷所在位置确定。同时还将缺陷分为面状缺陷和非面状缺陷进行评价。 总之，铸钢件质量评价是以对比试块的标准平底孔反射波为基础，制作距离-波幅曲线，定出缺陷面积后，根据其位置，分外层和内层分别进行评价。,7.2 锻件的超声波检测,一、锻造加工及常见缺陷 1.锻造加工工艺 主要由铸造、锻造、热处理和机械加工组成。 按形状的方向，锻造分为镦粗、拔长和滚压三种。 镦粗形变在横截面上,锻压力施于钢锭两端。 拔长形变在长度方向,锻压力施于钢锭外圆。 滚压已镦粗的坯件,经冲孔后再插入芯棒并在外园施压。既有纵向变形,也有横向变形。 镦粗用于饼形件，拔长用于轴类件，筒类件一般是线镦粗，后冲孔，再滚压。 锻件热处理有退火、回火、正火和淬火,其中淬火加回火称为调质,调

4、质可使材料获得更好的综合性能。,7.2 锻件的超声波检测,2.锻件的缺陷 锻件缺陷可分为铸造缺陷、锻造缺陷和热处理缺陷。 铸造缺陷主要有：残余缩孔、疏松、夹杂、裂纹 锻造缺陷主要有：折叠、白点、裂纹等。 热处理缺陷主要有：裂纹等。 残余缩孔是铸锭中的缩孔在锻造时切头量不足残余下来的。多见于锻件的端部。 疏松是钢锭在凝固收缩时形成的不致密和孔穴。锻造时因锻造比不足而未全焊合，主要存在于钢锭中心及头部。,7.2 锻件的超声波检测,夹杂有内在夹杂、外来非金属夹杂和金属夹杂。内在夹杂主要集中在钢锭中心及头部。 裂纹有铸造裂纹、锻造裂纹和热处理裂纹等。锻造和热处理不当，会在锻件表面或心部形成裂纹 白点就是内部裂纹。白点形成的原因很复杂，一般认为氢和应力是形成白点的主要原因。白点主要集中于锻件大截面中心，白点多发生于合金含量超过（3.54.0）和含Cr、Ni、Mn的大型合金钢锻件中。白点总是成群出现。,7.2 锻件的超声波检测,二、锻件的超声波检测 按探伤时间分类，锻件探伤可分为原材料或制造过程中探伤、产品检验及在役检验。 原材料或制造过程中探伤的目的是及早发现缺陷，以便及时采取措施避免缺陷发展扩

5、大造成报废。 产品检验的目的是保证产品质量。 在役检验的目的是监督运行后可能产生或发展的缺陷。主要是疲劳裂纹。 1.主要探伤标准 GB/T6402-1991钢锻件超声波检测 JB/T8467-1996锻钢件超声波探伤方法 TB/T1618-2001机车车辆车轴超声波检验,7.2 锻件的超声波检测,2.轴类锻件的检测 探测方向 轴类锻件锻造工艺主要以拔长为主，因而大部分缺陷的取向与轴线平行，考虑到缺陷会含有其他的分布及取向。所以此类工件： 以纵波直探头从径向探测为主，以直探头轴向探测和斜探头轴向、径向检测为辅。 频率 常用2MHz，2.5MHz。 探头 多使用20mm的直探头,7.2 锻件的超声波检测,探测面 表面打磨或进行机械加工，一般Ra6.3m。 探伤灵敏度 一般多使用工件大平底调整探伤灵敏度。 当工件厚度小于三倍近场长度或受工件几何形状限制时，可使用平底孔试块条件探伤灵敏度。,7.2 锻件的超声波检测,耦合剂 常用机油、甘油作耦合剂。表面粗糙时也可选用水玻璃作耦合剂。 扫查方法 原则上应在探测面上从两个垂直方向进行全面扫查。 扫查覆盖率应为探头直径的10%，探头移动速度应不大于150mm/s，扫查过程中要注意观察缺陷波和底波变化的情况。,7.2 锻件的超声波检测,材质衰减系数的测定 由于锻件尺寸大、材质的衰减对缺陷定量有一定的影响。特别是材质衰减较大时，影响更明显。因此，在锻件中有时要测定材质的衰减系数。 一般规定材质衰减超过4dB/m时，应对缺陷定量进行修正。衰减系数可利用下列公式计算：,其中:T板厚，mm (B1-B2) 一、二次底面波的dB差值，dB,7.2 锻件的超声波检测,指示延伸度的修正,7.2 锻件的超声波检测,三、铁道机车车辆车轴、轮对超声波检测 1.铁道机车车辆车轴、轮对超声波检测方法简介 纵波直探头轴向贯通 纵波直探头径向检查 横波探测轮座部位、制动盘座 纵波小角度检查轮座部位、卸荷槽 2.新制车轴内部缺陷的特点 3.在役轮对缺陷特点 4.TB1618-2001介绍 5.轮对超声波探伤,

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