白点的超声波探伤.doc

最近几年中曾解剖过9种工件,经探伤确认为白点缺陷。被检工件最小直径为Ø240mm,最大为邮Ø900mm。有合金钢,也有碳素钢。白点易产生在截面大的锻钢工件的中间部位,如材质为38SiMnMo的大齿轮,其白点就是产生在距平面50~175mm、距园周面约30mm或50mm的范围内。实践证明:合金钢产生白点要比碳素结构钢敏感,并以含镍、铬、锰等元素的合金结构钢、合金工具钢的白点敏感性最大,而奥氏体钢、纯铁素体及莱氏体钢中没有白点。合金钢中的白点,其尺寸一般都较大。在轴类工件中常呈放射型环状分布,即缺陷走向呈放射型,其分布集中在一个环形的带状区域内。我们在解剖材质为38CrSiMnMo的4m3电铲主动轴(粗加工后的尺寸为Ø240×1250mm)时,所见到的白点缺陷就是这样分布的碳素钢中的白点,由于其含氢量少、组织应力小等原因,虽然也集中分布,但其尺寸一般较小。工件中出现白点,往往具有批量性的特征,即在同一炉、同一批材料中成批出现。一次,我们检验了一批轴(共23根),发现每根都有白点。另一次,检验一批大齿轮,共10个,也是个个都有白点。由于白点总是集中分布(群聚性强,是一种群聚性缺陷),所以对超声波的漫反射很厉害,对底波的高度以及反射次数影响严重。白点的缺陷波还具有彼此独立,波形尖锐,探头移动时,缺陷波的变化速度较慢,降低探伤灵敏度,缺陷波下降不快等特征。仍以38CrSiMnMo钢的大齿轮为例,用JTS-3或CTS-4B型探伤仪能发现高度225mm的CS-1型标准试块上Φ2平底孔的灵敏度。在粗车前的毛坯平面上探伤时,距园周边缘30~40mm的范围内可以出现3~4次底波反射,并且没有缺陷波,一旦超出这个范围,就出现缺陷波,其深度范围在50~175mm之间,而且多数部位底波消失。图6~9是粗车后从CTS-4B型探伤仪示波屏上拍摄的波形照片。图6为有一次底波时的波形照片;图7为降低灵敏度时的波形照片;图8为有三次底波时的波形照片;图9为只有缺陷波没有底波时的波形照片。综上所述,只要把白点的产生原因、分布规律及超声波反射特征掌握好,利用超声波探伤判定工件中有无白点是不难的。但是在实际应用中还需要对以下几点加以注意: ,但3级以下的疏松和偏析在锻件中对底波的多次反射影响不大,并且只有在比正常灵敏度高10~20dB的灵敏度时,才能见到缺陷波。缺陷反射波较弱,降低灵敏度时缺陷波下降迅速。移动探头时,缺陷波跳动很快。晶粒粗大与工件中严重的疏松一样,也使底波多次反射减少,但改用低频率后即可恢复。 ,但与白点比较,对底波的多次反射影响较小,其分布也不象白点那样具有规律性。一般说来,冒口处多于水口处。降低灵敏度时,缺陷波下降也较快。,由于走向是放射型的,对底波反射次数的影响有时也不一定明显,如果仍按底波是否消失来判伤,必然造成误判。因此,应把缺陷是否呈环状分布作为判伤的主要依据。就一般人的看法,当超声波穿过环状分布的缺陷时,应当出现如图10a、b(用CTS-4B型探伤仪和CS-1型试块上225/Φ2灵敏度去探测38CrSiMnMo钢电铲主动轴上环状分布的缺陷时所拍摄的波形照片)所示波形,亦即有两撮缺陷波同时出现在扫描线上。一撮比较接近起始波,一撮比较接近底波。并且