大型风电球墨铸铁件超声波检测技术研究
铸铁件超声波探伤标准
铸铁件超声波探伤标准铸铁件超声波探伤是指利用超声波探伤技术对铸铁件进行缺陷检测和评定的一种方法。
在铸铁件生产和使用过程中，超声波探伤技术具有重要的应用价值，可以有效地检测铸铁件内部的缺陷，提高铸铁件的质量和安全性。
本文将对铸铁件超声波探伤的标准进行详细介绍，以便广大从业人员能够更好地理解和应用这一技术。
一、超声波探伤原理。
超声波探伤是利用超声波在材料中传播的特性来检测材料内部的缺陷的一种无损检测方法。
当超声波遇到材料内部的缺陷时，会发生反射、折射等现象，通过对超声波的接收和分析，可以确定材料内部的缺陷位置、大小和形状。
在铸铁件超声波探伤中，通常会采用脉冲回波法或者多普勒效应来实现对铸铁件内部缺陷的检测。
二、超声波探伤标准。
1. 检测设备标准。
铸铁件超声波探伤所使用的超声波探伤设备应符合国家相关标准，设备应具备合格的探头、仪器和显示屏，能够清晰地显示铸铁件内部的缺陷情况。
2. 操作规程标准。
进行铸铁件超声波探伤的操作人员应具备相关的资质和经验，按照操作规程进行操作，保证检测的准确性和可靠性。
操作规程应包括设备的使用方法、检测的步骤、数据的记录和分析等内容。
3. 缺陷评定标准。
对于检测到的铸铁件内部缺陷，应按照相关标准进行评定。
评定标准应考虑缺陷的类型、大小、位置对铸铁件性能的影响，以及铸铁件的使用环境和要求等因素。
4. 报告标准。
对于每次进行的铸铁件超声波探伤，应编制相应的探伤报告。
报告应包括铸铁件的基本信息、探伤设备的信息、操作人员的信息、检测结果和评定结论等内容，报告应具备完整性和可追溯性。
三、应用范围。
铸铁件超声波探伤适用于各种类型的铸铁件，包括铸铁管、铸铁板、铸铁轮等。
在铸铁件的生产、加工和使用过程中，可以通过超声波探伤技术对铸铁件进行定期检测，及时发现和处理铸铁件内部的缺陷，确保铸铁件的质量和安全性。
四、注意事项。
在进行铸铁件超声波探伤时，应注意以下事项：1. 确保操作人员具备相关的资质和经验；2. 确保超声波探伤设备的正常运行和准确性；3. 对检测到的缺陷进行合理的评定和处理；4. 编制完整的探伤报告，保留相关的记录和数据。
大型风电球墨铸铁件的超声波检测技术[1]
![大型风电球墨铸铁件的超声波检测技术[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/419f920503d8ce2f0066231b.png)
实践经验2010年第32卷第7期大型风电球墨铸铁件的超声波检测技术彭建中,刘玲霞(中国兵器科学研究院宁波分院,宁波 315103)摘 要:针对厚大截面球墨铸铁件的特点,采用双晶探头、单晶探头纵波和仪器自有功能绘制DGS 曲线的方法,可有效地检测出大型风电机组用厚大截面球墨铸铁轮毂中的常见缺陷。
通过球墨铸铁轮毂的超声波检测实践,制定出了一套球墨铸铁件内部缺陷定量和定性的判断方法,检测准确率较高。
关键词:球墨铸铁;轮毂;超声波检测;缺陷中图分类号:T G 115.28 文献标志码:B 文章编号:1000-6656(2010)07-0539-04Ultrasonic Testing Technology of Large Scale Wind Power Nodular Cast Iron CastingPENG Jian -Zhong,LIU ling -Xia(N ingbo Branch o f China A cademy of O rdnance Science,N ingbo 315103,China)Abstract:A s to the char acter istics of the thick sectio n of nodular cast iro n w heel hubs,the double cr ystal sensor and single cr ystal long itudinal wav e sensor and self -pr ov ided DGS cur ve draw ing instrument wer e used to detect defects in no dular cast ir on wheel hubs fo r L arg e -scale Wind Pow er g ener atio n.T he detecting met ho d o f the determ inat ion of the defect quantity and natur e w ithin the no dular cast iron w as designed by ult rasonic detectio n pr act ice.T he det ection was hig h effectiv e.Keywords:No dular cast iro n;Wheel hub;U lt rasonic testing;Defect风能是最有前途的可再生的清洁能源,世界发达国家有十几年的成功应用,各国相继投巨资发展风电产业。
超声波检测技术在球墨铸铁曲轴上的应用
ＤＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ３ － ８ ３ ４ ５ ． ２ ０ １ ６ ． ０ ５ ． ０ ０ ９ Ｔｈ ｅ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｕｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｎ Ｎｏ ｄ ｕ ｌ ａｒ Ｉ ｒ ｏ ｎ Ｃｒ ａ ｎ ｋ ｓ ｈ ａ ｆ ｔ
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超声波检测技术在钢铁冶炼中的应用研究
超声波检测技术在钢铁冶炼中的应用研究随着钢铁产业的发展，冶炼工艺和设备不断更新迭代。
其中，超声波检测技术在钢铁冶炼中的应用，成为了当前研究的焦点之一。
本文将着重介绍超声波检测技术在钢铁冶炼中的应用及其研究进展。
一、超声波检测技术在钢铁冶炼中的应用超声波检测技术是指利用超声波对材料进行无损检测的技术，该技术在钢铁冶炼中有广泛应用。
主要分为以下几个方面。
（一）连铸过程中的应用钢铁连铸工艺中，温度和流动状态是关键的控制参数，超声波检测技术可以用于实时检测铸坯物流状态、气泡大小和数量等，帮助操作人员及时调整工艺参数，保证铸坯质量。
（二）熔铁预测采用超声波检测技术，可以通过测量炉前料层和炉后气泡来预测炉内熔铁温度，提高铁水出铁质量和效率。
（三）铁水净化过程中的应用在铁水净化过程中，超声波检测技术可以识别气泡、杂质和其他不良因素，促进铁水净化，并提高铁水质量。
同时，它还可以检测喷洒的液体流动情况，以确定铁水在净化过程中是否均匀。
二、超声波检测技术在钢铁冶炼中的研究进展随着钢铁产业的不断发展，人们对超声波检测技术在钢铁冶炼中的应用不断深入研究。
下面介绍一下近期的研究进展。
（一）超声波相控阵成像技术超声波相控阵成像技术是一种高精度的无损检测技术，可用于测量材料的几何参数、皮层厚度、裂纹等缺陷。
在钢铁冶炼中，应用超声波相控阵成像技术，可以直观地观察炉内铁水流动状态、气泡情况等，为操作人员提供重要参考。
（二）多参数超声波探头开发针对钢铁冶炼中多种不同的材料和工艺参数，研究人员正在开发多参数超声波探头，以适应更多的应用场景。
例如，针对炉前料层测量，可以开发具有高分辨率和抗干扰能力的超声波探头。
（三）基于神经网络的缺陷检测模型随着人工智能技术的不断发展，研究人员开始将神经网络算法应用于超声波检测中。
根据不同的检测场景，采用不同的神经网络结构，在钢铁冶炼中实现高精度的缺陷检测。
三、结语总之，超声波检测技术在钢铁冶炼中具有重要的应用价值，可以提高钢铁生产的效率和产品质量，降低生产成本。
超声相控阵技术应用于风电球墨铸铁件检测的研究
超 声 相 控 阵 技 术 是 近 几 十 年 来 发 展 起 来 的
一
控 制 ，从 而 扫 查 更广 阔 的区 域 。
种 新 型 工 业 无 损 检 测 技 术 。相 控 阵 的概 念 来 源
超 声 相 控 阵技 术 的 另 一 个 重 要 功 能 就 是 可 以
实 现 动 态 聚 焦 。所 谓 聚 焦 法 则 是 一 个 包 含 了激 发
于 相 控 阵 雷 达 技 术 【 ，上 世 纪 ７ 年 代 最 初 在 医 疗 ］ ０
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｒ ｃｐｅｏ ｔ ｓｎｃｐ ａｅ ｒ ｙ（Ａ ｔｃ ｎｑ ｅ ａ ｌ ａ ｔｅｃ ａａｔｒ ｔ ｉ ｅｉｇ ｓｒ ｃ： ｈ ｉ ｉｌ ｆ ｌ ａｏ ｉ ｈ ｓｄａｒ Ｐ ） ｅｈ ｉｕ ， ｓ ｌ ｓ ｈ ｈ ｒｃｅｉ ｉ ｄｆ ｒ ｐｎ ｕｒ ａ ｗｅ ｓｃ ｎ
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BSEN12680-3-2003中文版铸件-超声检测-第3部分-球墨铸铁件
BSEN12680-3-2003中文版铸件-超声检测-第3部分-球墨铸铁件BS EN12680-3:2003译文目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4一般要求4.1订货信息4.2检查范围4.3允许缺陷的最大尺寸4.4人员资格．4.5壁厚分区5检测方法5.1通则5.2材料5.3设备，耦合剂，校准以及灵敏度5.4铸件检测面要求5.5检测方法5.6检测报告铸件超声检测第3部分：球墨铸铁件1 范围本标准适用于应用脉冲反射法检测球墨铸铁件内部缺陷的方法。
本标准不涉及球墨铸铁球化率的超声检测。
本标准不包含穿透法。
注穿透法对球墨铸铁中缺陷的检测不敏感，仅在特殊的情况下使用。
（译者注：穿透法主要用于形状适合的如板，片材，高衰减材料，薄壁件等。
）2规范性引用文件本标准在正文中引用了标注或未标注日期的下列相关标准。
凡标注日期的引用标准，其随后所有的修订或改版均不适用于本标准，除非在新版本也包括相应的内容（译者注：应不包括勘误的内容）。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准(包括修订)。
EN 583 -1．无损检测—超声检测—第一部分：一般要求EN 583 -2，无损检测—超声检测—第二部分：灵敏度和范围设定EN 583 -3．无损检测—超声检测—第三部分：穿透法EN 583 -5．无损检测一超声检测一第五部分；不连续的特征和尺寸EN 1330 -4．无损检测—术语—第四部分：超声检测术语EN 12223．无损检测—超声检测—NO.1标准试块的规格EN 12668 -1．无损检测—超声检测设备的特性和验证—第1部分：仪器EN 12668 -2，无损检测—超声检测设备的特性和验证—第2部分：探头EN 12668 -3．无损检测—超声检测设备的特性和验证—第3部分：组合设备EN 27963，钢焊缝—超声焊缝检测用NO.2标准试块(IS0 7963: 1985)。
注参考书目中列举了在编制本标准时使用了参考文件，这些参考文件引用在本标准适当位置。
球墨铸铁风机箱体超声检测及质量改进
Ｖｏ． ２ Ｎ ． １ ５ Ｏ ３
工 程 与 试 验 Ｅ ＧＩ Ｅ Ｉ Ｎ ＮＥ Ｒ ＮＧ ＆ ＴＥ Ｔ Ｓ
球 墨 铸 铁 风 机 箱 体 超 声 检 测 及 质 量 改 进
邓 江华 邓 忠利 ，
（． １ 南车 玉柴 四川发 动机 股份 有 限公 司 ， 四川 资 阳 ６ １ ０ ； ４ ３ ０
和 质量 评级 。球 墨铸 铁 箱 体 的材 质 为 ３ ０ ２ ５ —２ ＡＬ，
其 形状 结构 示意 图见 图 １ 。对球 墨 铸铁 件 进 行 内部 超声 检 测时 ， 不仅 会 发 现 内部 缩孔 、 松 、 缩 夹杂 物 白
点 等缺 陷 ， 会 出现 超 声 底 波 消 失现 象 。 因球 墨 铸 还 铁箱 体铸 件 内部 质量 要 求 高 ， 墨 铸 铁 的 晶粒 组 织 球 粗大 导致 超声 散射 增大 ， 成检测 难度 增加 ， 造 故用 户
ｔ ｆｔ ｕｃ ｉｅ ｉｏｎ ｆ ｎ ｃ ｂ ｎห้องสมุดไป่ตู้ ． ｙ ｏ ｈｅ ｄ ｔｌ ｒ ａ ａ ｉ ｔ
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ｕｌｒ ｓ ｎ ｃ ｔ ｓ ｉ ｙ ｒ ｓ： ｔ ａ ｏ ｉ ｅ ｔｎｇ； ｆ ｎ ｃ ｂ ｎｅ ａ ａ ｉ ｔ；ｄ ｔｌ ｒ ｎ；ｃ ｓ ｒ ｎ ｍ ａ ｎｅ ｉ ｍ ｌｇ ｕｃ ｉｅ ｉｏ ａ ｔｉｏ ｇ ｓｕ ｓａ
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广州新客站大型铸钢件超声波探伤方法浅析
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ＣＨＥＮ Ｈｕｉ ｏ ｇ －ｌ ｎ
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３ ７万 ｍ ，整体建筑包括 主站房 、南北雨棚 、高架 ｚ
车 场 （ 台 ） 停 车 场 等 。 车 站 总 用 钢 量 达 站 、 ８ ００，钢结 构 为大跨 度空 间桁架结 构 ，主要 节点 ０ ０ｔ 采用 铸 钢件 ，铸 件总重 量约 ５ ０ｔ ５０。
超声波检测技术在铸造中的应用研究
超声波检测技术在铸造中的应用研究铸造是工业生产中非常重要的一环，其生产的各种铸件广泛应用于汽车、轨道交通、机械、电子等领域。
铸造技术的质量和效率直接关系到产品的质量和生产成本。
随着科技的进步，超声波检测技术在铸造中的应用越来越广泛。
一、超声波检测技术的原理超声波检测技术是通过超声波成像来检测物体的材料、形状、缺陷等性质的一种非破坏性检测技术。
其原理是利用超声波通过物体，根据超声波在不同介质中传播速度的差异和反射、散射的特点，重建物体内部结构和缺陷分布的图像。
超声波检测技术的基本元素包括发射器、接收器和超声波探头。
发射器产生超声波信号，信号经过探头传播到被检测物体内部，在物体内部与材料交互作用后，信号被散射、反射或透射。
接收器接收信号，并根据信号的幅度、频率、相位等特征，确定物体内部的材料、形状和缺陷等信息。
二、超声波检测技术在铸造中的应用（一）铸件质量检测超声波检测技术可以实现对铸件成分、结构和缺陷等方面的检测。
例如，在汽车制造中，超声波检测技术被广泛应用于发动机缸体、汽车轮毂等高强度铸件的检测，以保障铸件质量。
（二）铸件质量控制超声波检测技术可以实现铸件质量的控制和监控，可以及时发现铸件的缺陷，进一步调整铸造工艺，控制铸件成分和结构的变化，提高铸件的质量和生产效率。
例如，在铝合金高压铸造过程中，超声波检测技术被应用于铝合金的凝固过程中，以控制铝合金的冷却速度和温度，进一步优化铸造工艺，提高铸件的质量。
（三）铸件缺陷检测超声波检测技术可以对铸件的缺陷、裂纹、气孔等缺陷进行检测和定量分析，可以有效避免因缺陷而导致的材料损失和重复加工。
例如，在铸造时发现缺陷，可以利用超声波检测技术对积层缺陷、疏松等进行分析，并调整铸造工艺，解决问题。
三、超声波检测技术在铸造中的发展前景随着超声波检测技术的不断发展和进步，其在铸造中的应用也将得到进一步扩大和深化。
未来，超声波检测技术将更加广泛应用于新材料、新工艺铸件的检测和控制，以提高铸件的质量和生产效率。
SEP 1924球墨铸铁的超声波检验
5 检验人员的资格
根据检验人员的技能和经验，必须能胜任按本标准实施正确的检验。 按照用户要求，需提供符合德国无损检验学会规定的培训原则或按厂内规定的 检 验人员的资格证作为证明。 制造厂必须有一名合适资格的检验监督人员。
6 受检铸件的准备
探头与铸件受检表面必须有良好的耦合。
注：建议订货时应商定对表面状态的要求（例如，对铸件表面进行喷丸、喷砂、机械加工或其 他同类方法）
注：斜探头的使用
根据钢件和球墨铸铁件的不同声速，实际声束入射角和探头公称角有偏差。图1表示，采用两个 相
同型号的探头如何精确测定入射角。
同时，从入射角按如下公式求得铸铁件声速：
C铸件
=
sinα铸件 3255· sinα钢
米/秒
在已知声速情况下，按图2也可求得其他探头入射角。
7.3 探测灵敏度
Hale Waihona Puke 检验系统的探则灵敏度至少必须确保依照10.4条所要求的检验灵敏度。
发现应记录显示的所有位置上需作出标记，并写入检验报告（见14条）。如方便 ， 可采用在工件上画格子的方法，以便于记录显示的位置，画草图或照片的方法以文件形 式记录显示的位置。
11 应记录显示的研究
377
SEP 1924：1998
对发现应记录显示的位置进行深入的研究（见10.6条），以便更为详细地了解显示 的 位 置、 大 小 、 形状 和 类 型 。实 施 方 法 可以 是 改 变 检验 频 率 或 检验 技 术 （ 见12.1条 ） ， 或者采用其他检验方法，如射线检验、打磨或诸如此类方法。 12 测定显示大小的方法
风力发电机组球墨铸铁件的超声波检测
1 球墨铸铁超声波检测的特点
球墨铸铁中的缺陷主要有疏松、缩松、缩孔、夹渣及夹杂物、裂纹、砂眼和气孔。球墨铸铁探伤的主要特点有：
（1）透声性差 球墨铸铁的主要特点是组织不致密、不均匀和晶粒粗大，使超声波散射衰减和吸收衰减明显增加，透声性差。
2.3 耦合剂
铸件探伤时，常用粘度较大的耦合剂，一般采用化学浆糊或甘油等。
2.4 检测灵敏度调整
灵敏度调整有计算法以及DGS图法。
2.4.1 计算法
在铸件上最厚的地方找一位置，检测表面与底面平行，调整底波，使波高达到荧屏满刻度的50%或80%，依检验者的习惯，再调节增益，增加如下公式计算出来的数值：
参考文献：
［1]沈功田，李丽菲，王珊珊.铸铁设备无损检测技术进展［C].全国第九届无损检测学术年会，上海：2010.
［2]EN 12680－3 Founding－Ultrasonic Examination－Part 3：Spheroidal Graphite Cast Iron Castings［S].
2.5.1 缺陷记录
根据EQ009003中的表2记录缺陷。该记录的缺陷为：
（1）反射波高度超过表1记录标准的缺陷。
（2）超过表1中底面回波高度降低量标准的底面回波降低的缺陷，注意这种底面回波降低不能是由几何形状或耦合引起的。
2.5.2 缺陷大小评定
缺陷的大小由下述方法评定：
（1）超出标准的最大回波高度或底面回波最大降低值都应该被测量和记录。
球墨铸铁超声波检测一般采用纵波脉冲反射法，由于球墨铸铁的超声衰减较大，宜采用穿透能力较强的设备，例如设备的激发电压较高、同时支持方波激励；检测频率不宜过高，一般为2～2.25 MHz。
大型铸件超声波检测工艺控制
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｄ ｒ ｇ ｕ ｔ ｓ ｎ ｃ ｔｓｉｇ ｈ ａ ｙ ｃ ｓｉｇ ，ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｕ ｅ ｍｕ ｔｂ ｅ ｅｅｙ ｐ ｅ ａ ｅ ｎ ｏ ｔｏｌｄ ｓｒ ｃ ： ｕ ｉ ｌ ａ ｏ ｉ ｅ ｔ ｅ ｖ ａ ｔ ｓ ｈ ｒｃ ｄ ｒ ｓ ｅ ｓ ｖ ｒ ｌ ｒ ｐ ｒｄ ａ ｄ ｃ ｎ ｒｌ ．Ｗ ｅ ｎ ｒ ｎ ｎ ｅ
行 分类 （ ） Ｉ Ｎ １６ ０２铸 造． ５ Ｄ Ｎ Ｅ ２ ８ — 超声 波探 伤 部 分 ： 力零部 件用铸 钢件 高应 第２
状况 以热处 理状 况 、 复情 况 及工 件 的 加工 余 量 修Leabharlann 金 属 材料 铸 件 交货
等。这些情况对于超声波检测工艺参数的选取 、 检测 工艺 的制定 及 检测 波 型 的分 析 、 陷 的定性 缺
铸件 内部产 生大量 的铸造 缺陷 ， 常见 的缺陷有 ： 较 气孔 、 夹渣 、 夹砂 、 松 、 孔 和裂 纹 、 隔 等 。虽 疏 缩 冷 然超声 波检测 是大 型铸件 内部缺 陷检测最适 用 的 方式 ， 由超声 波技 术准确 检 出并定 量 、 但 定性 的分
１２ 明确超声 波检测 技术要 求 ． 超 声波检 测技术 要求是 编制超 声波检 测方案 及实施 超声波 检测 的依据 。铸件 的设 计 图纸一般 会 明确规 定超 声波 检 测 扫查 面 、 据 的标 准 及验 依
对项 目的介 绍 等方 式 明确 检 测铸 件 的材 质 、 构 结 特征、 浇铸 方式 、 冒口位 置分布 、 工件摆 放的形式 、
可接 触到 的检测 面 、 工件 各部位 的厚度 尺寸 、 面 表
条件
第 １ 分 ： 钢件无 损检测 ４部 铸
超声波检测技术在大型球墨铸铁件上的应用
石 墨球的球化差异 ，在采用超声波技术对球墨铸铁
件 内在 质 量 进 行检 测 时 ，呈 现 出不 同的波 形 特 征 ， 使 得球 墨 铸 铁 件 尤其 是 大 型球 墨铸 铁 件 的超 声 波 检
测技术成为 目前无损检测技术中的一道难题 。
笔者针对大型球 墨铸铁件超声波检测技术 ，通
使 得 超 声底 波 反 射次 数 减 少 。疏 松 程 度 不 同 ，反射 底 波 在 相 同的 灵敏 度 下 的次 数 也 不 同 。 疏 松缺陷的典型波形特 征如 图１ 所 示 ， 有 二次 以 上 反 射底 波 ，且 伴 随 有草 状 波 。
测 。球墨铸铁中的石墨以球 状分布于基体 中，由于
Ｍ 堍
超声波检测技术
在大型球墨铸铁件上的应用
中信重 工机械股 份有 限公 司 （ 河南洛 阳 ４ ７ １ ０ ３ ９ ） 王英 锋
超声波因其特有 的 自身反射、折射 、衍射等声
波 特 性 而 被 广 泛 应 用 于 对 金 属 制 品 内 在 质 量 的 检
波形特点 ：疏松对超声波能量具有吸收作用 ，
缩 松 是 在 铸 件 凝 固过 程 中 收缩 形
形特征
１ ． 球 化率的 间接评 定
由于球化处理工艺及浇注顺序 等差异而造成铁
液 球 化 效 果 不 同 ，使 球 墨 铸 铁 件 的 球 化 率 有 所 区 别 ，从 而 直 接 影 响 超 声 波 的 反 射 波 形 。一 般 情 况 下 ，球 化 率 低 时 ，超 声 波 形 呈粗 晶波 形 显示 ，无 明 显 底面 反 射 波 。
率越高 ；反之，衰减系数值越大 ，则球化率越低。
２ ． 典型缺 陷的波形特征
（ １ ）疏松 球 墨铸 铁在冷却过程 中 ，在工件
风电齿轮箱球墨铸铁件的超声波检测
前言： 风 电齿轮 箱是风 力发 电机 组 中的关键 部件 ，其 中主要零 部件均 是球 墨铸铁 材料 的，球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球 状石墨 ，有效地提高了铸铁的机 械性能，特 别是提高 了塑性和韧性 ，从而得到 了比碳钢 还要高的强度。球 墨铸铁是 ２ Ｏ世纪五十年 代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合 性能接近于钢，正是基于其优异 的性 能，已 经 成功 的用于铸造 一些受 力复 杂 ，强 度韧 性 、耐磨性要求较高的零件，如齿轮箱 中的 扭力臂、中箱体 、后箱体 、行星架等主要零 件。 球墨铸铁已经迅速发展为仅次于灰铸铁 的，应用 十分广泛的铸铁材料 。所谓“ 以铁 代钢” ，主要指 的就是球墨铸 铁。 齿轮箱中的铸件也都是球墨铸铁 的，如 级行星架，扭力臂等。为 了齿轮箱可 以在 规定的使用寿命之 内安全运行 ， 其质量控制 就显得尤为重要， 其 内部质量 的优 良可 以通 过超声波检测来实现 ，目前 国内对球墨铸铁 的超声波检测，没有相关的标准 ，也没有成 熟 的经验可以借鉴 ，因此，笔者试图通过工 作实践来总结经验 ，尝试总结 出检测风 电齿 轮箱中球墨铸铁件 的方法 。
理论广角 ２ ０ １ ４年 ９月 （ 下）
风 电齿轮箱球墨铸铁件的超声波检测
杨红波 １吴凤林 ２ （ １ ． 太原理工大学机械 工程学院 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ２ ４ ； ２ ． 国电联合动力技术 （ 包头 ） 有限公 司，内蒙古 包头 ０ １ ４ ０ ３ ０ ）
摘要 ： 球 墨铸铁件在风 电齿轮箱的生产制造 中使 用广泛 。为 了保证齿轮箱的安全运转，球墨铸铁件 的质量控制就显得 尤为重要 。首先介绍球墨铸铁中存在 的缺 陷类型 ，然后介绍 了 超 声波检测的方法选择 ，最后通过具体 工件 的检测 实例 。总结 出了超声波检 测风 电齿轮 箱球 墨铸 铁件的经验方法。
铸件超声波检测原理
铸件超声波检测是一种非破坏性检测方法，利用超声波在铸件内部传播时的反射、折射、散射等现象，来检测铸件内部的缺陷和结构。
其检测原理主要包括以下几个方面：
1. 超声波的产生：超声波是指频率高于人耳可听范围的声波，通常指频率在20kHz以上的声波。
超声波可以通过压电晶体、压电陶瓷等装置产生，也可以通过振荡器、放大器等设备产生。
2. 超声波在铸件中的传播：超声波在铸件中传播时，会受到铸件内部结构的影响，产生反射、折射、散射等现象。
这些现象会导致超声波在铸件中传播路径发生变化，从而形成超声波的传播路径。
3. 超声波的检测：通过检测超声波在铸件内部的传播路径和反射、折射、散射等现象，可以检测出铸件内部的缺陷和结构。
例如，当超声波遇到铸件内部的缺陷时，会发生反射、折射、散射等现象，这些现象可以通过检测设备进行检测和分析。
4. 检测设备：铸件超声波检测设备包括超声波发生器、传感器、信号处理器等部分。
超声波发生器产生超声波，传感器接收超声波的反射、折射、散射等信号，信号处理器对信号进行分析和处理，最终得到铸件内部的缺陷和结构信息。
总之，铸件超声波检测是一种非破坏性检测方法，通过利用超声波在铸件内部的传播和反射、折射、散射等现象，来检测铸件内部的缺陷和结构。
大型风电球墨铸铁件超声波检测技术研究
大型风电球墨铸铁件超声波检测技术研究摘要：本文针对大型风电球墨铸铁件超声波检测技术进行研究，明确球墨铸铁件缺陷问题的原因，对相关探伤方法的选择进行分析，了解探伤当中较为突出的问题，同时，对不同缺陷性质及A型脉冲反射技术的异同点进行叙述，确定波形特点及缺陷性质，结合欧洲标准EN 12680-3：2012，、逐层解剖检测及射线检测结果来评定大型球墨铸铁件缺陷超声波检测准确性。
关键词：大型；风电；球墨铸铁件；超声波检测技术当前阶段，我国在球墨铸铁件方面的超声波无损探伤仅有行业标准，而且这些标准大多是以小铸件为对象的，而国外EN-12680-3标准，能够对大小铸件的验收标准进行明确的区分。
但不管是国内标准还是国外标准，在超声波波形图和缺陷之间并没有建立对应关系，因此，还需要相关检测人员通过反复的实践对其中的规律进行探索。
一、气孔对于球墨铸铁件而言，气孔是一项较为常见的缺陷问题，这种问题主要是因为熔炼炉料存在锈蚀、潮湿问题，没有对冷铁当当中的冷凝水进行彻底的烘干，铁液表面存在氧化问题，铸型排气不良，加上生产过程中空气湿度较大，进而引发气孔缺陷问题。
气孔缺陷主要有两种形式，一种为单气孔，另一种为气孔群。
在使用超声波对其中缺陷进行检测的过程中，如果气孔表面光滑程度较高，其产生的声阻抗和铸件自身的声阻抗会存在较大的差异，在缺陷表面的声波基本处在全反射状态，界面具有较高的能量反射，且缺陷部分的检测波形呈尖锐陡直状态。
单个气孔会呈现较高和较为尖锐的反射波，在移动探头时，这种波形会快速消失，而且在不同方向进行探测时，其缺陷回波的变化并不明显，缺陷投影为线性延伸状。
气孔群在反射波方面会在一次底波之前出现一个较高的缺陷波，而且在其前后还会出现多个小缺陷波，在这种情况下，可能会有底波存在，也可能会出现底波降低的情况，面对这种情况，必须要明确缺陷波的最前波，以此来确定气孔最大深度。
二、冷隔通常冷隔缺陷问题主要是在铸件浇筑期间，由于多股铁液未能完全熔合，或者是浇筑操作中断，从而在铸件某一高度产生融合不彻底的缝隙，这种缝隙主要表现为不穿透性和穿透性两种，一般会在距离浇道较远的铸件薄壁、外冷铁激冷部分以及宽大表面处产生。
铸铁件超声波检测方法的应用和发展
铸铁件超声波检测方法的应用和发展朱丹，曾效舒(南昌大学机电工程学院，南昌330031)摘要：介绍了国内外超声波检测技术在铸铁件上的应用和发展，简述了利用超声波技术检测灰铸铁和球墨铸铁共晶度、抗拉强度、球化率和蠕化率的方法，以及铸铁件的缩孑L、缩松、气孔、偏析、夹砂、裂纹等常见缺陷的区分方法。
关键字：铸铁件；缺陷；超声波检测中图分类号：T G25。
Tel l5文献标识码：B文章编号：1003—8345(2009)05—0076一04A ppl i ca t i on of U l t r asoni c T e st t o I r on C a st i ng s an d I t s D evel o pm entZ H U D an．ZE N GX i a o—shu(M ec ha ni ca l a nd El ectr i cal E n舀neer i ng C o l l ege，N an ch ang U n i ve r si t y，N anc han g330031，C hi n a)A bs t r ac t：The appl i cat i on of ul t r asoni c t est t e chni que t o i nspec t i ron cas t i ngs a nd i t s devel opm e nt i n C hi na a nd ab r oa d w asi nt m duce d．A br i ef des cr i pt i on w a s m a d e t o t he m et ho ds of us i ng ul t r asoni c t e chni que t o i nspec t t he ca r bo n s at ur at i on de铲ee and t en s i l e s t r engt h of gr ay，nodul a r c as t i rons，t o i nspec t t he nodul ar i t y and vem l i cul ar i t y，as w el l as t o di f br ent i at e t hecom m on def ect s of i r o n cas ti ngs suc h as sh r i nk age cav i t y a nd por os i t y，bl ow hol e，s egr egat i on，s cab，cr acki n g a nd s o on．K ey w o r ds：i m n cast i ngs；def ect；u I t r{l soni c t est1铸铁件超声波检测技术的发展超声波检测的原理是利用超声波在工件中的传播、反射、折射、波形变换等物理现象来分析材料内部的结构状态[1]。
铸件的八个超声波探伤检测方法
铸件的⼋个超声波探伤检测⽅法铸件的⼋个超声波探伤检测⽅法根据铸件的不同情况，可选择以下相应的检测技术：(1）纵波直探头法缺陷反射波法对于厚度较⼤，表⾯较光滑的铸件，可采⽤纵波直探头，通过观察⼀次底⾯回波之前是否出现缺陷信号进⾏检测。
(2）纵波AVG法⽤AVG曲线可实时读取缺陷当量直径和当量DB。
(3）纵波双晶探头法要检测厚度⼩于45mm或较厚铸件近表⾯缺陷，可采⽤双晶探头；配合使⽤下⾯的ZGS试块(4）纵波单晶斜探头法如需检测裂纹，或由于形状和缺陷取向原因⽆法采⽤纵波检测的部位，可采⽤斜探头检测。
(5）⼆次缺陷反射波法对于厚度不⼤，表⾯较粗糙的铸件，可采⽤纵波直探头检测，通过观察⼀次底⾯和⼆次底⾯回波之间是否出现缺陷信号进⾏判断。
(6）多次回波法多次回波法对于厚度较薄，材质均匀，检测⾯与底⾯平⾏的铸件，可采⽤纵波直(7）分层检测法对厚度特⼤的铸件，如果⽤缺陷回波法检测，通常检测灵敏度需按最⼤厚度调整，这就使得仪器增益必须设置的很⼤，根据超声波的衰减特性，这样势必造成靠近表⾯位置的信号幅度过⾼，散射引起的杂波信号幅度也过⾼。
如果该部位存在缺陷，则缺陷信号将混于杂波信号中，⽆法分辨。
因此对于厚度特别⼤的铸件，⼀般采⽤分层法检测，即检测时将铸件厚度分为若⼲层，每⼀层分别采⽤该层的深度调整灵敏度进⾏检测，如下图所⽰。
对于近表⾯层，由于该层厚度⼩，声衰减较⼩，需要的仪器增益相对较低，杂波幅度也可相应下降，采⽤⼀般全厚度检测的缺陷回波法⽆法分辨的缺陷，此时有可能被观测到。
这样既满⾜了深层缺陷检测灵敏度要求，也解决了较⼩厚度部位的缺陷检测问题。
可见，分层检测法是解决铸件检测时杂波⼲扰的⼀种有效措施。
(8）纵波DAC法在实际检测时，利⽤仪器的距离幅度补偿（DAC）功能，不分层检测，也可达到与分层检测同样的效果。
注意：铸钢件表⾯粗糙，耦合条件差，检测前应对其表⾯进⾏打磨清理，要求粗植度R不⼤于12.5um。
铸钢件检测时常⽤黏度较⼤的耦合剂，如浆糊、黄油、⽢油、⽔玻璃等。
大型铸件超声检测
大型铸件超声检测作者：陈刘辉来源：《科学与财富》2016年第06期摘要：本文研究了大型铸件的超声波检测方法，对铸钢件中的超声纵波声速和衰减系数进行了测试，并采取直接接触法用PZT和1-3压电复合材料型双晶探头进行了超声波检测。
根据大型铸件进行检测时的灵敏度要求和扫查方式，确定了检测探头的中心频率2.5MHz。
实验结果表明1-3压电复合材料型双晶探头能够有效分辨深度为 5mm 的孔。
关键词：大型铸件；双晶探头；超声波检测；灵敏度1.前言铸件被广泛应用制造业中，它在各种类型的机械设备中占比较大。
而在铸造铸件的过程中，常常会出现孔洞类缺陷，裂纹、冷隔类缺陷，夹杂类缺陷等，导致生产的产品不合格造成重大经济损失和安全隐患。
因此，需要研究铸件无损检测技术对确保铸件的安全性和可靠性具有重要的实际意义。
当前比较有效的铸件无损检测技术包括超声检测、X射线透射检测及射线层析摄影法等[1]，它们各有其自身的特点，在铸件检测中都得到了不同程度的应用，根据具体被测铸件的材料、几何形状等特征选择合适的缺陷检测方法是很重要的。
但是对于大型铸件来说，其特殊的声学特性，比如晶粒粗大、组织不致密性等，会造成超声波在传播的过程中衰减严重。
如果对其采用一般的超声检测方法进行检测则很容易造成漏检和误检的危险。
因此本文采用底波衰减法对大铸件质量进行检测2.铸件超声波探伤超声波探伤具有灵敏度高、穿透性强、检测速度快、成本低和对人体无害等优点。
检测时，超声波会从缺陷处反射而在荧光屏上出现缺陷波，缺陷波的波形及波幅因缺陷的几何形状不同而发生变化，可根据缺陷波波形特性来评判缺陷性质。
对于大厚度的大型铸件，超声检测则是很有效的，可以比较精确地测出内部缺陷的位置、当量大小和分布的情况。
铸件内部组织粗大、致密性差，致使超声波的衰减大、穿透性差。
超声波在粗大的晶粒界面上会产生杂乱的晶界反射，使声能衰减严重，检测频率越高衰减越大，由晶界反射产生的杂波干扰越严重，因此，在铸件检测时，一般选用较低的超声波频率。
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大型风电球墨铸铁件超声波检测技术研究
发表时间：2019-09-03T10:59:33.540Z 来源：《建筑细部》2019年第1期作者：张玉刚1 井远超2
[导读] 本文针对大型风电球墨铸铁件超声波检测技术进行研究，明确球墨铸铁件缺陷问题的原因，对相关探伤方法的选择进行分析，了解探伤当中较为突出的问题
张玉刚1 井远超2
山东建大建筑工程鉴定检测中心山东济南 250013
摘要：本文针对大型风电球墨铸铁件超声波检测技术进行研究，明确球墨铸铁件缺陷问题的原因，对相关探伤方法的选择进行分析，了解探伤当中较为突出的问题，同时，对不同缺陷性质及A型脉冲反射技术的异同点进行叙述，确定波形特点及缺陷性质，结合欧洲标准
EN 12680-3：2012，、逐层解剖检测及射线检测结果来评定大型球墨铸铁件缺陷超声波检测准确性。
关键词：大型；风电；球墨铸铁件；超声波检测技术
当前阶段，我国在球墨铸铁件方面的超声波无损探伤仅有行业标准，而且这些标准大多是以小铸件为对象的，而国外EN-12680-3标准，能够对大小铸件的验收标准进行明确的区分。
但不管是国内标准还是国外标准，在超声波波形图和缺陷之间并没有建立对应关系，因此，还需要相关检测人员通过反复的实践对其中的规律进行探索。
一、气孔
对于球墨铸铁件而言，气孔是一项较为常见的缺陷问题，这种问题主要是因为熔炼炉料存在锈蚀、潮湿问题，没有对冷铁当当中的冷凝水进行彻底的烘干，铁液表面存在氧化问题，铸型排气不良，加上生产过程中空气湿度较大，进而引发气孔缺陷问题。
气孔缺陷主要有两种形式，一种为单气孔，另一种为气孔群。
在使用超声波对其中缺陷进行检测的过程中，如果气孔表面光滑程度较高，其产生的声阻抗和铸件自身的声阻抗会存在较大的差异，在缺陷表面的声波基本处在全反射状态，界面具有较高的能量反射，且缺陷部分的检测波形呈尖锐陡直状态。
单个气孔会呈现较高和较为尖锐的反射波，在移动探头时，这种波形会快速消失，而且在不同方向进行探测时，其缺陷回波的变化并不明显，缺陷投影为线性延伸状。
气孔群在反射波方面会在一次底波之前出现一个较高的缺陷波，而且在其前后还会出现多个小缺陷波，在这种情况下，可能会有底波存在，也可能会出现底波降低的情况，面对这种情况，必须要明确缺陷波的最前波，以此来确定气孔最大深度。
二、冷隔
通常冷隔缺陷问题主要是在铸件浇筑期间，由于多股铁液未能完全熔合，或者是浇筑操作中断，从而在铸件某一高度产生融合不彻底的缝隙，这种缝隙主要表现为不穿透性和穿透性两种，一般会在距离浇道较远的铸件薄壁、外冷铁激冷部分以及宽大表面处产生。
除此之外，若铸件本体与内冷铁、芯撑未能进行有效的熔合，也会造成冷隔缺陷问题。
由于冷隔分布方向和透视面基本处在平行状态，且这种缺陷大多处在近表面或表面部分，使用射线进行检测不容易被发现，因此，在对冷隔缺陷进行检测时，也需要对超声波检测技术进行应用，在必要的情况下，可以采用表面修磨的方式来发现问题，针对可能存在冷隔缺陷问题的铸件表面进行修磨时，会在局部出现起皱皮现象，具体需要借助PT以及MT探伤对缺陷问题进行验证。
冷隔外观通常为曲线条状，边缘为圆角状的冷隔，在不同方向进行探测时，其缺陷波形高度也会存在较大的差异，而在对缺陷进行垂直探测时，表现的缺陷回波会比较高，在平行方向进行缺陷探测时，和声波的传播方向平行或存在倾角，缺陷回拨能量较低，有时可能不会产生缺陷回波，当冷隔缺陷处在近表面或表面位置时，使用渗透探伤和磁粉探伤即可发现[1]。
三、夹杂
和型砂存在关联的缺陷问题，根据形态特征以及尺寸大小可以分为两种，即冲砂和夹砂，这种缺陷问题的产生原因包括浇筑系统设计存在问题，型砂质量存在问题。
而砂芯、砂型以及冲砂在经过充型金属液冲刷以后，其局部表面的沙粒会出现脱落现象，从而在铸件表面形成不规则且较为粗糙的金属瘤状物。
这种情况通常会出现在内浇道附近，而冲刷掉的砂块一般会上浮至铸件上部。
在进行外观检查时，需要对掉砂和胀砂的区别加以明确，除了要结合外观特征和夹砂、粘砂以及结疤情况进行区分以外，还要对其与金属液流向、内浇道设置位置以及浇注系统结构之间的关系保持注意，同时，要确定铸件当中是否伴有夹砂情况，从而明确掉砂和胀砂缺陷，通常冲砂缺陷主要表现为白色颗粒状，呈不均匀分布状态[2]。
由于冲砂分布方向和透视面基本平行，且一般在近表面或表面出现，使用射线检测可以发现存在砂眼问题，且该区域的灰度值相对较浅。
因此，针对冲砂缺陷以及夹杂缺陷，需要借助超声波实施反探，在此过程中，要对缺陷波的最前波加以明确，并确定其最大深度，在必要的情况下还需要对铸件表面进行修磨来发现缺陷问题。
同时要使用PT以及MT进行验证。
冲砂的正面波形特征主要如下：波形会受到缺陷问题和表面结构的阻挡，在波形当中的小缺陷反射波较多，如果混合在表面杂波当中不容易进行分辨。
冲砂背面波形特征为：反射波呈现较高且较为粗钝的状态，在移动探头以后，这种波形会消失，其中的缺陷波往往是连在一起的，会产生一片深度方向不同的波[3]。
四、夹渣
一般会在型芯下表面和铸件上表面的死角处出现夹渣问题，经过打磨以后，夹渣会呈现出无金属光泽的灰褐色斑点，出现夹渣问题的铸件表面较为粗糙，在界面处的声波反射率会受到界面介质声阻抗影响，和铸件本体材料相比，夹渣在声阻抗方面与其并没有太大的差异，在移动探头过程中，其波形变化较为迟缓，此外，夹渣表面粗糙界面在反射率方面相对较低，所以，缺陷表现出的反射波也比较低，需要从缺陷对面进行探伤，反探获得的底波根部比较宽，而缺陷波则在底波以前[4]。
五、缩孔
一般在铸件凝固期间会由于补缩不佳出现缩孔缺陷，这种缺陷在最后凝固部位和热节部分较为常见，缩孔的内壁会呈现不规则形状，且较为粗糙，同时还会伴有缩松、裂纹、气孔以及夹杂等缺陷问题，若铸型刚度不足，还会出现砂箱强度不足和型壁外移的情况。
这会使
铸件难以承受石墨化膨胀的影响，导致其出现型腔胀大的情况，进而形成缩孔。
利用超声波进行检测，其缺陷问题会呈现较高的波形，底波会消失，而且波的根部较宽，受到缩孔壁的影响，在探头移动时，其位置和缺陷形状并不会出现太大的变化[5]。
结语
综上所述，利用超声波检测技术对大型风电球墨铸铁件进行检测，能够将铸件当中的缺陷问题及时发现，对铸件生产质量的提升具有非常重要的作用，因此，相关人员一定要对超声波检测技术的重要作用保持重视，并在大型风电球墨铸铁件检测当中进行科学的应用，以此来保证铸件的质量。
参考文献： [1]孙玉福，尤三三，赵靖宇.风电装备用低温高韧性耐腐蚀球墨铸铁件生产关键技术[C]// 全国铸铁及熔炼学术会议暨先进球化处理方法研讨会.2014.
[2]贾保恒，廖敦明，周建新.大型风电球墨铸铁轮毂铸造工艺CAD系统的研究与开发[J].热加工工艺，2014，40（23）.
[3]田苗，贺焱，刘海涛，et al.风电用QT400-18AL合成球墨铸铁的力学性能研究[J].热加工工艺，2017，22（09）：125-128+133.
[4]李明.超声波检测技术在风电塔筒焊缝探伤中的工艺及应用[J].中国科技投资，2014，15（A26）：198-199.
[5]李明，徐亮军.EN 12680-3：2012《铸造超声波检测第3部分球墨铸铁铸件》标准的理解与应用[J].期刊论文，2016，38（6）：73-76.。