xu%e8%ae%ba%e6%96%87.doc

大型锻件的缺陷定性分析许常青(太原重工股份有限公司理化检定中心无损检测室)030024摘要:本文主要叙述在大型锻件超声波检测中,如何结合其冶炼、浇铸、锻造、热处理等工艺参数,以及一些特征工件的解剖数据,对内部缺陷的性质进行初步判定。Thispaperdescribedthat,ingultrasonictesting,biningprocessparameterssuchassmelting、forging、heattreatmentandthedissectiondataofsomepartsofcharacteristicworkpiece关键词:大锻件、超声波检测、波形、草状回波、衰减、夹杂物、底面回波、缺陷检出灵敏度、当量法、ing、ultrasonicexamination、waveform、grass、attenuation、sundries、backwallecho、Defectdetectionsensitivity、Equivalent、AVGmethod前言大型锻件的生产经过冶炼、注锭、锻造、锻后热处理到性能热处理等工序,每一道工序都影响着锻件的质量,稍有偏差就可能引起缺陷。钢锭的质量自然是保证锻件质量的先决条件,钢锭的质量主要表现在纯净性、致密性和均匀性三个方面:纯净性是指杂质元素及夹杂物的含量;致密性是指缩孔、疏松、气泡、裂纹等各种孔隙性缺陷的严重程度;均匀性是指成分及杂质的偏析程度,钢锭的质量不仅决定锻件的质量,更为重要的是决定钢的锻造性能,质量不好的钢锭容易发生断裂,使锻件无法成型;为了获得良好的组织和性能的锻件,还要有合理的锻造工艺和热处理工艺。锻造过程中既要满足锻件尺寸、形状的要求,还要将钢锭冒口端的缩孔,水口端的沉积锥切除,心部疏松锻合,保证内部质量;热处理过程既要考虑组织和性能的要求,还要注意控制应力水平,避免开裂。由于锻件冶炼、浇铸、锻造、热处理工艺不同,其内部产生缺陷的种类、形态也不同。因此仅凭超声波仪器荧光屏上脉冲波的幅度、数量来判别缺陷的性质是不够的。不同性质的缺陷,形成机理不同,其发射特点也大不相同。因此我们对锻件中缺陷性质的判别,不仅要根据声场理论,波形特点;而且还要结合冶炼,浇铸,锻造,热处理等工艺,通过缺陷分布位置,以及缺陷发射波高度,声衰减的程度,以及对底波影响的分贝值等信息,对缺陷波做综合分析,可以对某些缺陷准确定性。从锻件安全使用角度考虑,锻件内部缺陷性质影响受载状态。所以正确的判定锻件中缺陷的性质,对于保证产品质量,防止意外事故的发生具有十分重要的意义。缺陷形成的机理及声反射理论锻件中的缺陷主要来自两个方面:(1)冶金缺陷:例如非金属夹杂物、残余缩孔,翻皮、疏松等,这些缺陷在冶炼过程或浇铸过程形成。(2)处理缺陷:例如锻造裂纹、白点、热处理裂纹、粗晶等,这些缺陷在锻造过程、热处理过程形成。由于缺陷形成机理不同,各类缺陷的形态、分布、尺寸、趋向、声学性质也大不相同,导致反射波产生差异。非金属夹杂物:锻件中常见的一类缺陷,按其来源分类可分为:内生夹杂物是钢液在冷凝过程中,因成分间平衡度的变化而析出的第二相,最常见的有硫化物、氧化物、氮化物、硅酸盐等。它们在钢中的数量和组成与钢的成分、冶炼质量、浇铸过程以及脱氧方法有关。这些非金属夹杂物熔点较低,随着钢液温度的降低,其溶解度也不断降低。在高温下溶解