锻件与铸件超声检测

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大的锻件,应从两个端面进行检测,有时需从外圆面 进行径向检测。
3. 筒形或环形锻件的检测 锻造工艺是先镦粗,后冲孔,再滚压。缺陷的取向
复杂。 检测方法: (1)直探头从筒体外圆面或端面检测; (2)双晶探头从筒体外圆面或端面检测; (3)斜探头轴向和周向检测。
8.1.3 检测条件的选择 1. 探头的选择
扫查灵敏度:在基准灵敏度的基础上提高5~10dB。
(2)试块调试法 1)单直探头检测
当锻件的厚度x<3N或由于几何形状所限或底面粗糙时, 根据检测要求选择相应的平底孔试块(CSⅠ、CSⅡ)调节 检测灵敏度。调节“增益”将试块平底孔的最大回波达到基 准高。 注意:当试块表面形状、粗糙度与锻件不同时,需进行耦 合补偿。当试块与工件的材质相差较大时,还应考虑介质衰 减补偿。 2)双晶直探头检测
L R
R
x f 1
内孔周向测长时,缺陷的
指示长度Lf为:L f
L' R
r
x f 2
(3)底波高度法:
确定缺陷的相对大小。
8.1.6 缺陷回波的判断 1. 单个缺陷 单个缺陷:指与邻近缺陷间距大于50mm,回波高不小于
Φ2mm的缺陷。 缺陷的位置和大小测定:当缺陷较小时,用当量法定量,当
b. 试块比较法:缺陷位于x<3N区域内。
(2)测长法:缺陷尺寸大于声束截面。
a. 6dB法:扫查过程中缺陷反射波只有一个高点情况;
b. 端点6dB法:扫查过程中缺陷反射波有多个高点情况。
缺陷的指示长度:平面工件检测中,缺陷测长时,探头移动距离。
圆柱体工件的周向检测:
外圆周向测长时,缺陷的
指示长度Lf为:L f
缺陷较大时,用6dB法测定其边界与面积范围。 单个缺陷类型:夹杂、裂纹等 2. 分散缺陷 分散缺陷:工件中缺陷较多且分散,缺陷彼此间距较大。在
边长为50mm的立方体内少于5个,回波高不小于Φ2mm的缺 陷。 缺陷的位置和大小测定:分散缺陷一般不太大,常用当量法 定量,同时要测定分散缺陷的位置。 分散缺陷类型:分散性的夹杂。
3. 纵波直入射法检测面的选择
原则上应从两个相互垂直的方向进行检测。并尽可能地检测到 锻件的全体积。
4.材质衰减系数的测定 参见6.4.1节4.
5.试块选择 根据探头和检测面的情况选择试块。
单晶直探头检测:采用CSⅠ标准试块; 双晶直探头检测:工件检测距离小于45mm时,
采用CSⅡ标准试块。 曲面检测面:采用CSⅢ标准试块测定因曲率不同引起的耦合损失。
纵波直入射法选用单晶直探头,频率和晶片尺寸与被检材料 有关。 单晶直探头: a. 低碳钢或低合金钢:
检测频率2~5MHz,晶片尺寸Φ14mm~Φ25mm。 b. 奥氏体钢:检测频率0.2~2 MHz,晶片尺寸Φ14mm~ Φ30mm。 双晶探头:频率5MHz。 横波斜探头:折射角K=1.0。 2. 耦合选择
第8章 锻件与铸件超声检测
8.1 锻件超声检测 8.1.1 锻件加工及常见缺陷 锻压过程:加热、形变、冷却。 锻造方式:镦粗、拔长、滚压。 热处理:正火、退火或调质。 缺陷来源:铸锭中缺陷引起的缺陷;锻造过程及热处理
中产生的缺陷。 常见缺陷:缩孔、缩松、夹杂物、裂纹、折叠、白点。 缺陷特点:与形成过程有关。除裂纹外,多数缺陷常常
检测面要求:表面粗糙度Ra≤6.3μm,表面平整均匀,无划伤、 油垢、污物、氧化皮、油漆等。
耦合损失补偿:在试块上调节检测灵敏度时,注意补偿试块与工 件之间因曲率半径和表面粗糙度不同引起的耦合损失。
耦合剂:常用机油、糨糊、甘油等,表面较粗糙时选用黏度更大 的水玻璃。
水浸法检测,对表面粗糙度的要求低于接触法。
8.1.4 扫描速度和灵敏度的调节
1. 扫描速度的调节
在试块上或在锻件上已知尺寸的部位上调节扫描速度。
2. 检测灵敏度的调节
扫查灵敏度不低于最大检测距离处的Φ2mm平底孔当量直径。
(1)底波调节法
应用条件: 锻件的被探部位厚度x≥3N,且具有平行底面或圆柱曲
底面。
1)计算: a. 大平底或实心圆柱体底面,同距离
是沿金属流线方向分布。
锻件金相低倍图
锻件金相低倍图
8.1.2 检测方法概述 检测方法:采用接触法或水浸法。可应用较高的检测频
率,以满足高分辨力检测要求和实现对较小尺寸缺陷检 测的目的。 声束入射面和入射方向选择:考虑锻造变形工艺和流线 方向,应尽可能使超声声束方向与锻造流线方向垂直。 检测时机:原则上应选择在热处理后,冲孔、开槽等精 加工之前进行。 检测技术:纵波直入射检测、纵波斜入射检测、横波检 测。
1. 轴类锻件的检测方法 锻造工艺以拔长为主,缺陷取向大部分与轴线平
行,并会有其他的分布及取向。 检测方法: (1)直探头径向和轴向检测; (2)斜探头周向及轴向检测。
2. 饼类、碗类锻件的检测 锻造工艺以镦粗为主,缺陷取向以平行于端面分
布为主。 检测方法:用直探头在端面检测。对于重要件或厚度
根据检测要求选择相应的平底孔试块(CSⅡ),测试一 组距离不同直径相同的平底孔距离——波幅曲线,作为检测 灵敏度。 8.1.5 缺陷位置和大小的测定 1. 缺陷位置的测定
平面位置为探头中心处,缺陷深度xf为: xf =nτf
2. 缺陷大小的测定
(1)当量法:缺陷尺寸小于声束截面。
a. 当量计算法、当量AVG曲线法:缺陷位于x≥3N区域内;
3. 密集缺陷
密集缺陷回波:示波屏上同时显示的缺陷回波很多,缺陷之 间的间隔很小,甚至连成一片。
密集缺陷划分: a. 以缺陷的间距划分:规定相邻缺陷间的间距小于某一值。 b. 以单位长度时基线内显示的缺陷回波数量划分:规定在相当
于工件厚度值的基线内,探头不动或稍作移动时,一定数量 的缺陷回波连续或断续出现。 c. 以单位面积中的缺陷回波划分:规定在一定检测面积内缺陷 回波数量超过某一值。 d. 以单位体积中的缺陷回波划分:规定在一定检测体积内缺陷 回波数量多于规定值。 密集缺陷类型:
处底波与平底孔回波的分贝差为:
20 lg
PB Pf
Leabharlann Baidu
20
lg
2x D2 f
b. 空心圆柱体,同距离处圆柱曲 底面与平底孔回波分贝差为:
20 lg
PB Pf
20
lg
2x D2 f
10 lg
d D
2)基准灵敏度的调节:探头对准完好区的底面,调“增益”使

波B1达到基准高,然后用“衰减器”增益 ΔdB。
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