铸件超声波 探伤的特点和常见缺陷
铸件是金属液体注入铸造模具中冷却而成,因此在铸件中极易产生内部缺陷。虽然对铸件的探伤所使用的方法虽然与锻件类似,但铸件超声波探伤却有以下几个特点:
1、透声性差
铸件*重要的特点是不致密、不均匀和晶粒粗大,透声性差。
铸件不均匀是由于铸件各部分冷却速度不同引起的。模壁冷却快,且常有大量固态生核微粒,因此模壁晶粒细。当模壁温度升高后,冷却速度减慢,于是在垂直模壁方向上形成柱状晶区。当模壁温度进一步升高,金属液温度下降,温差减小,冷却速度变慢,结晶方向性消失,形成等轴晶区。这种铸件截面上不同取向的晶粒构成了铸件的不均匀性,此外铸件中以片状、球状或其他形态存在的石墨也可视为一种组织不均匀性。
铸件的不致密性是由于树枝结晶方式引起的。铸件结晶时,先形成主干,然后在垂直于主干方向长出支干。瑞在支干的垂直方向长出分支,也像树枝一样生长。各支干间*后结晶凝固,冷却收缩形成的空隙难以充满金属,从而使铸件的致密性变差。
铸件晶粒粗大是由于高温冷却凝固过程慢,生核、长核时间长、使晶粒变粗。
铸件的不致密性、不均匀性和晶粒粗大,使超声波散射衰减和吸收衰减明显增加、透声性降低。
2、声耦合性差
铸件表面粗糙,声耦合性差,探伤灵敏度低,波束指向性不好,且探头易磨损。铸件探伤中常采用高粘度的耦合剂来改善这种**的现象。
3、干扰杂波多
铸件探伤干扰杂波多。一是由于粗晶和组织不均匀性引起的散乱反射,形成草状回波,使信噪比下降。*是频率较高时尤为严重。二是铸件形状复杂,一些轮廓回波和迟到变型波引起的非缺陷信号多。此外铸件粗糙表面也会产生一些反射回波,干扰对缺陷波的正确判定。
铸件中常见的缺陷有以下四类:
1、气孔
气孔是由于金属液含气量过多,模型潮湿及透气性不佳而形成的空洞。铸件中的气孔分为单个分散气孔和密集气孔。
2、缩孔
缩孔是由于金属液冷却凝固时体积收缩得不到补偿而形成的缺陷。缩孔多位于浇冒口附近和截面*大部位或截面突变处。
3、夹杂
夹杂分为非金属夹杂和金属夹杂两类。非金属夹杂是冶炼时金属与气体发生化学反应形成的产物或浇注时耐火材料、型砂等混入钢液形成的夹杂物。金属夹杂是异种金属偶尔落入钢液中未能熔化而形成的夹杂物。
4、裂纹
裂纹是指钢液冷却过程中由于内应力(热应力和组织应力)过大使铸件局部裂开而形成的缺陷。铸件截面尺寸突变处,应力集中严重处,容易出现裂纹。裂纹是铸件是*危险的缺陷