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鍛件缺陷與材料特性不同而引起的超聲波變化。

在實際工程應用中,由于工作環(huán)境惡劣,大型鍛件常需承受復雜的應力、沖擊振動和重負載荷。同時,由于大型鍛件的生產(chǎn)工序多、生產(chǎn)周期長,故影響其質(zhì)量的因素也較多,這使得大型鍛件在生產(chǎn)過程中將不可避免地出現(xiàn)這樣那樣的缺陷。因此,對大型鍛件進行實時檢測,提高其產(chǎn)品合格率,已成為提高工程質(zhì)量、而且保證設備安全的必然要求。

目前,在工業(yè)領域?qū)α慵?nèi)部缺陷進行無損檢測較常用的方法有為射線、磁粉、滲透、超聲檢測等。射線檢測是一種非常有效的檢測手段,由于其檢測精度高,故在實際生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。但這種檢測方法具有強烈的輻射,對人體和環(huán)境有害。故應用該方法進行檢測時,需要有嚴格的防護措施,檢測工作必須在實驗室進行,且必須由經(jīng)驗豐富的人員操作,因此,該方法已不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)需要在生產(chǎn)現(xiàn)場進行檢測的要求。磁粉檢測主要用于工件表面和近表面的缺陷檢測,而不能有效檢測內(nèi)部缺陷,而且檢測完畢必須對工件進行退磁處理。滲透檢測則基本上只能對表面缺陷進行檢測,工作效率低,而且滲透液對環(huán)境也有污染。

與上述幾種方法相比,利用超聲波則不僅可以檢測零件表面和近表面缺陷,還可較為準確地檢測其內(nèi)部缺陷;且對環(huán)境無污染,對人體無危害。同時,隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的高速發(fā)展以及大規(guī)模集成電路的小型化,越來越多的便攜式超聲檢測儀得以應用,這使得人們對工件的現(xiàn)場在線檢測和大批量檢測更加容易。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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大型鍛件的缺陷有很多種,但是常見的并對工件安全性造成嚴重威脅的則主要有以下幾種:裂紋、白點、縮孔、氣泡、夾雜物等。

裂紋內(nèi)含物多有空氣存在,空氣的聲阻數(shù)量級約為102,而金屬材料的聲阻抗數(shù)量級約為106,可見空氣和金屬材料的聲學特性相差很大。由前述結(jié)論可知,裂紋與基體材料的邊界是“軟”邊界。

白點一般認為是由于工件熱處理過程中氫逸散不充分,殘留在基體中而形成的。由于氫氣的聲學特性阻抗約為1. 15 & 102,遠遠小于金屬材料的聲學阻抗。因此,由前述結(jié)論可知,白點缺陷與基體材料的邊界屬于“軟”邊界。

縮孔與氣泡這2種缺陷的內(nèi)含物均為氣體,氣體的聲特性阻抗數(shù)量級為102,遠小于金屬材料的聲特性阻抗,所以這種缺陷與基體材料邊界亦屬于“軟”邊界。

非金屬夾雜物主要是指鋼中的鐵及其他元素與氧、硫、氮等作用形成的化合物,以及在煉鋼和澆注過程中混入鋼中的耐火材料碎片。由于這些碎片的成分主要是S IA l Fe等的氧化物,故可說鋼中的非金屬夾雜物是氣體在鋼中存在的一種形式。這類材料的聲特性阻抗小于金屬基體的聲特性阻抗,所以這類缺陷與基體材料的邊界可被認為是“軟”邊界。

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鍛造鍛件時常見的低倍缺陷有哪些？

鋼的低倍缺陷是通過肉眼或不大于10倍的放大鏡檢驗的。合金鋼的表面質(zhì)量問題是指結(jié)疤、表面夾渣和夾雜、表面裂紋及皮下氣泡等缺陷。常見的低倍缺陷有氣泡、夾雜和夾渣、翻皮、裂紋、白點、縮孔、疏松、偏析等。

翻皮是鋼材在澆注過程中將富集夾雜的液面結(jié)膜卷入鋼中形成的一種缺陷。它的形成原因主要與澆注速度不穩(wěn)和錠模模壁不光滑有關。翻皮在橫向酸浸試件上呈灰白色或暗黑色的不規(guī)則條帶，條帶部位有肉眼可見的夾渣或夾雜物顆粒，顯微鏡下可見大量的氧化物、硅酸鹽等。翻皮是一種不允許的冶金缺陷，因為它破壞了鋼材的連續(xù)性，使鋼材局部嚴重污染，并在進一步的變形加工中導致裂紋。會影響到鍛件的質(zhì)量。

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