山西鍛造廠(chǎng)加工不銹鋼鍛件的超聲波探傷應(yīng)用
2019-07-11 15:53:35
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鍛件是由熱態(tài)鋼錠經(jīng)鍛壓變形而成。鍛壓過(guò)程包括加熱、形變和冷卻。不銹鋼鍛件缺陷可分為鑄造缺陷、鍛造缺陷和熱處理缺陷。鑄造缺陷主要有：縮孔殘余、疏松、夾雜、裂紋等。鍛造缺陷主要有：折疊、白點(diǎn)、裂紋等。熱處理缺陷主要是裂紋。
縮孔殘余是鑄錠中的縮孔在鍛造時(shí)切頭量不足殘留下來(lái)的，多見(jiàn)于不銹鋼鍛件的端部。
疏松是鋼錠在凝固收縮時(shí)形成的不致密和孔穴，鍛造時(shí)因鍛造比不足而未全溶合，主要存在于鋼錠中心及頭部。
夾雜有內(nèi)在夾雜、外來(lái)非金屬夾雜和金屬夾雜。內(nèi)在夾雜主要集中于鋼錠中心及頭部。
裂紋有鑄造裂紋、鍛造裂紋和熱處理裂紋等。奧氏體鋼軸心晶間裂紋就是鑄造引起的裂紋。鍛造和熱處理不當(dāng)，會(huì)在不銹鋼鍛件表面或心部形成裂紋。
白點(diǎn)是不銹鋼鍛件含氫量較高，鍛后冷卻過(guò)快，鋼中溶解的氫來(lái)不及逸出，造成應(yīng)力過(guò)大引起的開(kāi)裂。白點(diǎn)主要集中于不銹鋼鍛件大截面中心。白點(diǎn)在鋼中總是成群出現(xiàn)。
接下來(lái)了解一下探傷方法。按探傷時(shí)間分類(lèi)，不銹鋼鍛件探傷可分為原材料探傷和制造過(guò)程中的探傷，產(chǎn)品檢驗(yàn)及在役檢驗(yàn)。
原材料探傷和制造過(guò)程中探傷的目的是及早發(fā)現(xiàn)缺陷，以便及時(shí)采取措施避免缺陷發(fā)展擴(kuò)大造成報(bào)廢。產(chǎn)品檢驗(yàn)的目的是保證產(chǎn)品質(zhì)量。在役檢驗(yàn)的目的是監(jiān)督運(yùn)行后可能產(chǎn)生或發(fā)展的缺陷，主要是疲勞裂紋。
軸類(lèi)不銹鋼鍛件的鍛造工藝主要是以拔長(zhǎng)為主，因而大部分缺陷的取向與軸線(xiàn)平行，此類(lèi)缺陷的探測(cè)以縱波直探頭從徑向探測(cè)效果最佳。考慮到缺陷會(huì)有其它的分布及取向，因此軸類(lèi)不銹鋼鍛件探傷，還應(yīng)輔以直探頭軸向探測(cè)和斜探頭周向探測(cè)及軸向探測(cè)。
餅類(lèi)和碗類(lèi)不銹鋼鍛件的鍛造工藝主要以鐓粗為主，缺陷的分布主要平行于端面，所以用直探頭在端面探測(cè)是檢出缺陷的最佳方法。
筒類(lèi)不銹鋼鍛件的鍛造工藝是先鐓粗，后沖孔，再滾壓。因此，缺陷的取向比軸類(lèi)不銹鋼鍛件和餅類(lèi)不銹鋼鍛件中的缺陷的取向復(fù)雜。但由于鑄錠中質(zhì)量最差的中心部分已被沖孔時(shí)去除，因而筒類(lèi)不銹鋼鍛件的質(zhì)量一般較好。其缺陷的主要取向仍與筒體外圓表面平行，所以筒類(lèi)不銹鋼鍛件的探傷仍以直探頭外圓面探測(cè)為主，但對(duì)于壁較厚的筒類(lèi)不銹鋼鍛件，須加用斜探頭探測(cè)。
不銹鋼鍛件超聲波探傷時(shí)，主要使用縱波直探頭，晶片尺寸為Φ14～Φ28mm，常用Φ20mm。對(duì)于較小的不銹鋼鍛件，考慮近場(chǎng)區(qū)和耦合損耗原因，一般采用小晶片探頭。有時(shí)為了探測(cè)與探測(cè)面成一定傾角的缺陷，也可采用一定K值的斜探頭進(jìn)行探測(cè)。對(duì)于近距離缺陷，由于直探頭的盲區(qū)和近場(chǎng)區(qū)的影響，常采用雙晶直探頭探測(cè)。
不銹鋼鍛件的晶粒一般比較細(xì)小，因此可選用較高的探傷頻率，常用2.5～5.0MHz。對(duì)于少數(shù)材質(zhì)晶粒粗大衰減嚴(yán)重的不銹鋼鍛件，為了避免出現(xiàn)“林狀回波”，提高信噪比，應(yīng)選用較低的頻率，一般為1.0～2.5MHz。
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