【正文】 行計(jì)算； ；代入公式得： = =； = ∴ 答：此缺陷的當(dāng)量平底孔直徑為 。 此外，鍛件檢測(cè)中，還可利用當(dāng)量 AVG曲線法來(lái)測(cè)定，具體方法見(jiàn)第二章有關(guān)內(nèi)容。 （適用于尺寸大于聲束截面的缺陷） 當(dāng)缺陷的尺寸大于聲束截面尺寸時(shí)采用半波高度法（ 6dB法）測(cè)量缺陷的指示長(zhǎng)度或指示面積。 在平面檢測(cè)中，超聲波檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)缺陷的尺寸大于聲束截面時(shí)采用 6dB法測(cè)定缺陷的指示面積或指示長(zhǎng)度。測(cè)量時(shí)以缺陷的最高波為準(zhǔn)，探頭以直線向兩側(cè)移動(dòng)，當(dāng)缺陷波高降到一半時(shí)探頭中心所在的點(diǎn)為邊界點(diǎn)，兩邊界點(diǎn)連線的距離就是缺陷的指示長(zhǎng)度，如探頭向各方向移動(dòng)當(dāng)缺陷波高降到一半時(shí)，測(cè)試的各點(diǎn)為缺陷的邊界點(diǎn)，所有邊界點(diǎn)的連線即為缺陷的指示面積。如圖。 對(duì)圓柱形鍛件進(jìn)行周向檢測(cè)時(shí)，探頭的移動(dòng)距離是測(cè)量長(zhǎng)度而不再是缺陷的指示長(zhǎng)度了，這時(shí)要按幾何關(guān)系來(lái)確定缺陷的指示長(zhǎng)度，如圖 。 外圓周向檢測(cè)測(cè)長(zhǎng)時(shí)，缺陷的指示長(zhǎng)度 為： 式中 — 探頭移動(dòng)的外圓弧長(zhǎng)（測(cè)量長(zhǎng)度）； — 圓柱體外半徑； — 缺陷的聲程（缺陷的埋藏深度）。 內(nèi)孔周向檢測(cè)測(cè)長(zhǎng)時(shí)，缺陷的指示長(zhǎng)度 為： 式中 — 探頭移動(dòng)的內(nèi)圓弧長(zhǎng)（測(cè)量長(zhǎng)度）； — 圓柱體內(nèi)半徑； — 缺陷的聲程（缺陷的埋藏深度）。 fL)( ff xRRLL ?? （ ） LRfxfL)( ff xrrLL ?? （ ） Lrfx 在鍛件檢測(cè)中，不同性質(zhì)的缺陷其反射波是不同的，實(shí)際檢測(cè)時(shí)，可根據(jù)顯示屏上的缺陷反射波情況來(lái)分析缺陷的性質(zhì)和類型。 鍛件檢測(cè)中，顯示屏上單獨(dú)出現(xiàn)的缺陷反射波稱為單個(gè)缺陷反射波。如鍛件中單個(gè)的夾層、裂紋等。檢測(cè)中遇到單個(gè)缺陷時(shí)，要測(cè)定缺陷的位置和大小。 鍛件檢測(cè)中 ,工件中的缺陷較多且較分散 ,缺陷彼此間距較大 ,這種缺陷反射波稱為分散缺陷反射波 .一般在邊長(zhǎng)為 50mm的立方體內(nèi)少于 5個(gè)。如分散性的夾層。分散缺陷一般不太大 ,因此常用當(dāng)量法定量 ,同時(shí)還要測(cè)定分散缺陷的位置。 鍛件檢測(cè)中 ,顯示屏上同時(shí)顯示的缺陷反射波甚多，波與波之間的間距甚小，有時(shí)波的下沿連成一片，這種缺陷反射波稱為密集缺陷反射波。 密集區(qū)缺陷的定義：在顯示屏掃描線相當(dāng)于 50mm聲程范圍內(nèi)同時(shí)有 5個(gè)或 5個(gè)以上的缺陷反射信號(hào)；或是在 50mm 50mm的檢測(cè)面上發(fā)現(xiàn)在同一深度范圍內(nèi)有 5個(gè)或 5個(gè)以上的缺陷反射信號(hào)，其反射波幅均大于某一特定當(dāng)量缺陷基準(zhǔn)反射波幅。 密集缺陷可能是疏松、非金屬夾雜物、白點(diǎn)或成群的裂紋等。 鍛件內(nèi)不允許有白點(diǎn)缺陷存在，這種缺陷的危害性很大。通常白點(diǎn)的分布范圍較大，且基本集中于大鍛件的中心部位，它的反射波清晰、尖銳，成群的白點(diǎn)有時(shí)會(huì)使底波嚴(yán)重下降或完全消失。這些特點(diǎn)是判斷鍛件中心白點(diǎn)的主要依據(jù)，如圖 。 在圓柱形軸類鍛件檢測(cè)過(guò)程中，當(dāng)探頭沿著軸的外圓移動(dòng)時(shí)，顯示屏上的缺陷波會(huì)隨著該缺陷檢測(cè)聲程的變化而游動(dòng)，這種游動(dòng)的動(dòng)態(tài)波形稱為游動(dòng)反射波。 游動(dòng)反射波的產(chǎn)生是由于不同聲束射至缺陷產(chǎn)生反射引起的。聲束軸線射至缺陷時(shí)，缺陷聲程小，反射波高。左右移動(dòng)探頭，擴(kuò)散聲束射至缺陷時(shí)，缺陷聲程大，反射波低。這樣同一缺陷反射波的位置和高度隨探頭移動(dòng)發(fā)生游動(dòng)，如圖 。 不同的檢測(cè)靈敏度，同一缺陷反射波的游動(dòng)情況不同。一般可根據(jù)檢測(cè)靈敏度和反射波的游動(dòng)距離來(lái)鑒別游動(dòng)反射波。一般規(guī)定游動(dòng)范圍達(dá) 25mm時(shí)，才算游動(dòng)反射波。 根據(jù)缺陷游動(dòng)回波包絡(luò)線的形狀，可粗略地判別缺陷的形狀。 在鍛件檢測(cè)中，有時(shí)還可根據(jù)底波變化情況來(lái)判別鍛件中的缺陷情況。 當(dāng)缺陷反射波很高，并有多次重復(fù)反射波，而底波嚴(yán)重下降甚至消失時(shí)，說(shuō)明鍛件中存在平行于檢測(cè)面的大面積缺陷。 當(dāng)缺陷反射波和底波都很低甚至消失時(shí)，說(shuō)明鍛件中存在傾斜的大面積缺陷或在檢測(cè)面的附近有大缺陷。 當(dāng)顯示屏上出現(xiàn)密集互相彼連的缺陷反射波，底波明顯下降或消失時(shí)，說(shuō)明鍛件中存在密集形缺陷。 1. 被檢缺陷的深度大于或等于探頭的 3倍近場(chǎng)區(qū)時(shí)，采用 AVG曲線及計(jì)算法確定缺陷當(dāng)量。對(duì)于 3倍近場(chǎng)區(qū)內(nèi)的缺陷，可采用單直探頭或雙晶探頭的距離 — 波幅曲線來(lái)確定缺陷當(dāng)量。也可采用其他等效方法來(lái)確定。 2. 記錄缺陷當(dāng)量時(shí)，若材質(zhì)系數(shù)超過(guò) 4dB/m，應(yīng)考慮修正。 1. 記錄當(dāng)量直徑超過(guò) Φ4mm的單個(gè)缺陷的波幅和位置。 2. 密集區(qū)缺陷：記錄密集區(qū)缺陷中最大當(dāng)量缺陷的位置和缺陷分布。餅形鍛件應(yīng)記錄大于或等于 Φ4mm當(dāng)量直徑的缺陷密集區(qū)，其他鍛件應(yīng)記錄大于或等于 Φ3mm當(dāng)量直徑的缺陷密集區(qū)。缺陷密集區(qū)面積以 50mm 50mm的方塊作為最小量度單位，其邊界可由 6dB法決定。 鍛件檢測(cè)中常見(jiàn)的缺陷有單個(gè)缺陷和密集缺陷兩大類，實(shí)際檢測(cè)中根據(jù)鍛件中單個(gè)缺陷的當(dāng)量尺寸，底波降低情況和密集缺陷面積占檢測(cè)面積的百分比不同將鍛件質(zhì)量分為 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 、 Ⅴ等五種，其中 Ⅰ 級(jí)最高， Ⅴ 級(jí)最低。底波降低等級(jí)見(jiàn)表 6— 1，單個(gè)缺陷等級(jí)見(jiàn)表 6— 2，密集性缺陷等級(jí)見(jiàn)表 6— 3。 表 6— 1 由缺陷引起底波降低量的質(zhì)量分級(jí) 等 級(jí) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 底波降低量 BG/BF ≤8 ＞8—14 ＞14—20 ＞20—26 ＞ 26 注：本表僅適用于聲程大于近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度的缺陷 。 表 6— 2 單個(gè)缺陷的質(zhì)量分級(jí) 等 級(jí) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 缺陷當(dāng)量直徑 ≤Φ4 Φ 4+ （ ＞0dB～ 8dB）Φ 4+ （ ＞8dB ～12dB） Φ 4+ （ ＞12dB ～16dB） ＞Φ 4+16dB 表 6— 3 密集區(qū)缺陷的質(zhì)量分級(jí) 等 級(jí) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 密集區(qū)缺陷占檢測(cè)總面積的百分比，％ 0 ＞0～ 5 ＞5～ 10 ＞10 ～20 ＞20 當(dāng)缺陷被檢測(cè)人員判定為危害性缺陷時(shí)，鍛件的質(zhì)量等級(jí)為 Ⅴ 級(jí)。 下面舉例說(shuō)明鍛件的評(píng)級(jí)方法。 例 1，用 400mm厚的鋼鍛件，鋼中 CL=5900m/s，衰減系數(shù) α=，檢測(cè)靈敏度為 400mm處 Φ4為 0dB。檢測(cè)中在 250mm處發(fā)現(xiàn)一缺陷，其波高比基準(zhǔn)波高 20dB，試根據(jù) JB/— 2022標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定該鍛件的質(zhì)量級(jí)別 。 例 2，用 400cm2 鍛件，檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)一缺陷，其面積為 24cm2，缺陷處底波 30dB，無(wú)缺陷處底波為 44dB。試根據(jù) JB/— 2022標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定該鍛件的質(zhì)量級(jí)別。 鑄件的特點(diǎn)及常見(jiàn)缺陷 鑄件是將金屬或合金熔化后注入鑄模中冷卻凝固而成的。鑄件具有以下特點(diǎn)。 。 液態(tài)金屬或合金流入鑄模后，由于不同位置的液態(tài)金屬冷卻速度不同，導(dǎo)致冷卻時(shí)溫度變化不同，凝固的時(shí)間不同，造成鑄件的組織不均勻，并且一般來(lái)說(shuō)，晶粒比較粗大。 液態(tài)金屬的結(jié)晶是以樹(shù)枝生長(zhǎng)方式進(jìn)行的，樹(shù)枝間的液態(tài)金屬最后凝固，但樹(shù)枝間很難由金屬液體全部填滿，造成鑄件普遍存在不致密性。另外，液態(tài)金屬在冷卻凝固中體積會(huì)產(chǎn)生收縮，可形成疏松或縮孔。 ，形狀復(fù)雜 鑄件是一次澆鑄成形的，形狀復(fù)雜且不規(guī)則，表面常常難以加工，造成檢測(cè)面較粗糙。 鑄件中主要缺陷有：孔洞類缺陷（包括縮孔、疏松、氣孔等）、裂紋冷隔類缺陷（冷裂、熱裂、白點(diǎn)、冷隔和熱處理裂紋）、夾渣類缺陷以及成分類缺陷（偏析）等。 由于鑄件的上特點(diǎn)，為超聲波檢測(cè)帶來(lái)了不利的影響，形成了超聲波檢測(cè)的特殊性和局限性。 鑄件中晶粒的粗大、組織的不均勻與不致密及粗糙的表面，使超聲波產(chǎn)生散射與吸收衰減，造成聲能損失嚴(yán)重。與鍛件相比，鑄件可檢測(cè)的厚度減小，檢測(cè)靈敏度低。 鑄件表面粗糙，聲耦合差，聲束指向不好，且探頭磨損嚴(yán)重。鑄件檢測(cè)中常采用高粘度耦合劑改善這種不良的耦合條件。 鑄件中不致密和不均勻的組織，以及粗大的晶粒界面，使超聲波產(chǎn)生嚴(yán)重的散射，被探頭接收后，在顯示屏上顯示為較強(qiáng)的草狀雜波信號(hào)；粗糙的鑄件表面也會(huì)產(chǎn)生一些反射波；鑄件的復(fù)雜形狀，易產(chǎn)生輪廓反射波及遲到波。這些干擾信號(hào)影響對(duì)缺陷波的正確判斷與識(shí)別。 鑄件中一般允許存在的缺陷尺寸較大，數(shù)量較多，特別是工藝性的檢測(cè)，有的只要求檢出危險(xiǎn)性的缺陷，以便修補(bǔ)處理。 鑄件檢測(cè)采用脈沖反射式超聲波探傷儀進(jìn)行檢測(cè)（模擬式儀器或數(shù)字式儀器），一般情況下以縱波直探頭檢測(cè)為主，對(duì)于有特殊要求的鑄件，應(yīng)輔以縱波雙晶探頭或橫波探頭進(jìn)行檢測(cè)。 圖 平底孔對(duì)比試塊 鑄鋼件晶粒比較粗大，衰減嚴(yán)重，宜選用較低的頻率，一般為～ 。對(duì)于厚度不大又經(jīng)過(guò)熱處理的鑄鋼件，可選用～ ，對(duì)于厚度較大和未經(jīng)過(guò)熱處理的鑄鋼件，可選用～ 。 縱波直探頭的直徑一般為 Φ10～ Φ30mm，橫波斜探頭的折射角常為 45176。 、 60176。 、 70176。 等。 鑄件檢測(cè)常用圖 。試塊材質(zhì)與被檢鑄件相似，不允許存在 Φ2平底孔缺陷。試塊平底孔直徑 d分別為 Φ Φ Φ6等三種。平底孔聲程 L為 2 50、 7 100、 150、200等六種。該試塊用于測(cè)試距離 — 波幅曲線和調(diào)節(jié)檢測(cè)靈敏度（縱波直探頭）。 鑄件表面粗糙，耦合條件差，檢測(cè)前應(yīng)對(duì)其表面進(jìn)行打磨清理，粗糙度 Ra不大于 。 鑄件檢測(cè)時(shí)，常用粘度較大的耦合劑，如漿糊、黃油、甘油、水玻璃等。或采用帶軟保護(hù)膜的探頭。采用液浸法進(jìn)行檢測(cè)也是解決耦合條件差的方法之一。 鑄件晶粒較粗，組織不致密，對(duì)聲波吸收和散射嚴(yán)重，透聲性差，對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大。一般檢測(cè)前要測(cè)試其透聲性。鑄件透聲性可用縱波直探頭來(lái)測(cè)試。測(cè)試時(shí)將探頭對(duì)準(zhǔn)工件底面，用［衰減器］測(cè)出底波 B1與 B2的△ dB差，為了減少測(cè)試誤差，一般測(cè)三點(diǎn)后取平均值。測(cè)得的△ dB差愈大，說(shuō)明透聲性愈差。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)△ dB差＞ 8dB時(shí)，則認(rèn)為透聲性差，不適于超聲波檢測(cè)，此時(shí)應(yīng)選低頻探頭或不能采用超聲進(jìn)行檢測(cè)。 鑄件內(nèi)外層的劃分 鑄件缺陷至表面的距離不同，其危害不一樣。一般外層比內(nèi)層大。為此，按鑄件厚度劃分為外層、內(nèi)層、外層等三層。當(dāng)其厚度＜ 90mm時(shí)，每層各占三分之一，當(dāng)其厚度 ≥90mm時(shí)，兩外層厚度各為 30mm，其余為內(nèi)層。 檢測(cè)靈敏度根據(jù)一組系列平底孔試塊測(cè)定的距離 — 波幅曲線進(jìn)行調(diào)節(jié)，并根據(jù)對(duì)鑄件的質(zhì)量驗(yàn)收要求進(jìn)行確定。 鑄件檢測(cè)時(shí)，為保證各方向缺陷的檢出，應(yīng)盡可能從相對(duì)兩端面進(jìn)行掃查，鑄件較厚時(shí)（或透聲性能較差時(shí)），不定期應(yīng)從相對(duì)端面進(jìn)行掃查。 掃查方式采用 100%掃查，相鄰兩次掃查的重疊區(qū)域應(yīng)不小于晶片直徑的 15%。掃查時(shí)，探頭的移動(dòng)速度應(yīng) ≤150mm/s。 。 、外層，外層質(zhì)量要求比內(nèi)層嚴(yán)格。 ，片狀缺陷要求比非片狀缺陷嚴(yán)格。 以上是鑄件質(zhì)量評(píng)定的特點(diǎn)。