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铸件超声波检测是一种无损检测技术,广泛应用于冶金铸造行业,用于检测铸件内部的缺陷,如气孔、夹杂、裂纹等。这种检测方法具有穿透能力强、灵敏度高、成本低等优点,能够在不破坏铸件的前提下评估其内部质量。
在铸件超声波检测中,常用的设备包括数字式超声波探伤仪,如BSM420+铸造超声波探伤仪,它具有自动显示缺陷回波位置、自动增益、回波包络等功能,提高了探伤效率。此外,还有专门为铸件设计的超声波探伤仪,如3600S铸件超声波探伤仪,它具有高速、高亮大屏幕彩色显示和一键操作快速探伤等特点。
铸件超声波检测的标准和方法也在不断发展,例如ASTM A609和EN 12680系列标准规定了铸件超声波检测的操作规程和验收标准。在实际应用中,检测人员需要根据铸件的材质和结构特点选择合适的探伤方法和参数,以确保检测的准确性和可靠性。
随着技术的进步,超声波检测技术在铸件检测中的应用也在不断扩展,包括相控阵超声检测技术和全聚焦相控阵超声检测技术等,这些技术能够提供更高的检测分辨率和更准确的缺陷定位。
铸件超声波检测中常见的缺陷类型主要包括:
气孔:金属凝固过程中未能逸出的气体留在金属内部形成的小空洞,内壁光滑,内含气体,对超声波具有较高的反射率。
缩孔与疏松:铸件或钢锭冷却凝固时体积收缩,最后凝固的部分因得不到液态金属补充而形成的空洞状缺陷。大而集中的空洞称为缩孔,细小而分散的空隙称为疏松。
夹渣:熔炼过程中的熔渣或耐火材料剥落进入液态金属中,在浇注时被卷入铸件内部形成的缺陷。
偏析:铸件或钢锭中因成分分布不均而形成的成分偏析,偏析区域的力学性能与整个金属基体存在差异,超出允许标准范围即为缺陷。
铸造裂纹:由于金属冷却凝固时的收缩应力超过材料极限强度而引起的裂纹,与铸件形状设计、铸造工艺及金属材料中杂质含量有关。
冷隔:铸件中的分层性缺陷,主要与浇铸工艺设计有关,是液态金属在浇注时由于冷却形成的半固态薄膜留在铸件体内而形成的隔膜状缺陷。
翻皮:炼钢时浇注钢锭时,先浇入的液态金属表面在空气中迅速冷却形成氧化膜,新浇入的液态金属将其冲破翻入钢锭体内形成的分层性缺陷。
各向异性:铸件冷却凝固时,从表面到中心的冷却速度不同,形成不同的结晶组织,导致力学性能和声学性能的各向异性,影响超声波检测的准确性。
这些缺陷类型在超声波检测中会表现出不同的声学特性,通过分析超声波信号的反射、折射和衰减等,可以对铸件内部缺陷进行定位和评估。