【正文】 （ 2）斜探頭周向及軸向檢測(cè) 當(dāng)缺陷呈徑向且為單片狀時(shí)，或軸上有幾個(gè)不同直徑的軸段，直探頭徑向或軸向檢測(cè)都很難發(fā)現(xiàn)。 用直探頭作軸向檢測(cè)時(shí)，探頭置于軸的端面，并在軸端作全面掃查，以檢出與軸線垂直的橫向缺陷。因此軸類鍛件檢測(cè)，還應(yīng)輔以直探頭在端面的軸向檢測(cè)，必要是還應(yīng)附以斜探頭的徑向檢測(cè)及軸向檢測(cè)。 軸類鍛件的鍛造工藝主要以拔長(zhǎng)為主，因而大部分缺陷的取向與軸線平行，此類缺陷的檢測(cè)以縱波直探頭從徑向檢測(cè)效果最佳。 由于鍛件外形可能很復(fù)雜，有時(shí)為了發(fā)現(xiàn)不同取向的缺陷，在同一個(gè)鍛件上需同時(shí)采用縱波和橫波檢測(cè)。而在熱處理后進(jìn)行檢測(cè)，有利于發(fā)現(xiàn)熱處理過程產(chǎn)生的缺陷，如熱處理裂紋等。 鍛件檢測(cè)的時(shí)機(jī)，原則上應(yīng)選擇在熱處理后，沖孔、開槽等精加工之前進(jìn)行。以模鍛為例，模鍛件的變形流線是與外表面平行的，因此檢測(cè)時(shí)一般要求超聲聲束方向應(yīng)與外表面垂直入射，掃查需沿外表面形狀進(jìn)行，通常需要采用水浸法或水套探頭方可實(shí)現(xiàn)。通常冶金缺陷的分布和方向與鍛造流線方向有關(guān)。鍛件的組織很細(xì)，由此引起的聲波衰減和散射影響相對(duì)較小，因此，鍛件上有時(shí)可以用較高的檢測(cè)頻率（如 10MHz以上），以滿足高分辨力檢測(cè)要求和實(shí)現(xiàn)對(duì)較小尺寸缺陷檢測(cè)的目的。 鍛件可采用接觸法或水浸法進(jìn)行檢測(cè)。除裂紋外，鍛件中的多數(shù)缺陷，尤其是由鑄錠中缺陷引起的鍛件缺陷常常是沿金屬流線方向分布的，這是鍛件中缺陷的重要特征之一。鑄錠組織在鍛造過程中沿金屬延伸方向被拉長(zhǎng)，由此形成的纖維狀組織通常被稱為金屬流線。奧氏體鋼和低碳鐵素體鋼一般不出現(xiàn)白點(diǎn) )。因此，鋼材不允許白點(diǎn)存在。 (鋼鍛件中由于氫的存在所產(chǎn)生的小裂紋稱為白點(diǎn)。合金總含量超過 ％～％和含 Cr、 Ni、 Mn的合金鋼大型鍛件容易產(chǎn)生白點(diǎn)。 白點(diǎn)是鍛件含氫較高，鍛后冷卻過快，鋼中溶解的氫來不及逸出，造成應(yīng)力過大引起的開裂。 （新教材內(nèi)容） 熱金屬的突出部位被壓折并嵌入鍛件表面形成的缺陷稱為折疊，多發(fā)生在鍛件的內(nèi)圓角和尖角處。 熱處理過程中形成的裂紋。按形成原因，裂紋的種類可大致分為以下幾種： 因冶金缺陷（如縮孔殘余）在鍛造時(shí)擴(kuò)大形成的裂紋。 金屬夾雜物是冶煉時(shí)加入合金較多且尺寸較大，或者澆注時(shí)飛濺小顆粒或異種金屬落入后未被完全熔化而形成的缺陷。 外來非金屬夾雜物是冶煉、澆注過程中混入的耐火材料或雜質(zhì)，尺寸較大，故常混雜于鑄錠下部。 根據(jù)其來源或性質(zhì)，夾雜物分為內(nèi)在夾雜物、外來非金屬夾雜物和金屬夾雜物。 縮松是在鑄錠凝固收縮時(shí)形成的孔隙和孔穴，在鍛造過程中因變形量不足而未被消除。 鍛件中的缺陷主要有兩個(gè)來源：一種是由鑄錠中缺陷引起的缺陷；另一種是鍛造過程及熱處理中產(chǎn)生的缺陷。其中鐓粗主要用于餅類鍛件，拔長(zhǎng)主要用于軸類鍛件，而筒形鍛件一般先鐓粗，后沖孔，再滾壓。滾壓是先鐓粗坯料，然后沖孔，再插入芯棒并在外圓施加鍛壓力。鍛壓過程包括加熱、變形和冷卻。 本章重點(diǎn)討論鍛件檢測(cè)問題 ，對(duì)鑄件檢測(cè)也將作簡(jiǎn)單介紹 。 鍛件與鑄件超聲波探傷 梁 國(guó) 利 電 話： 13676930185 Email: 河 南 第 二 火 電 建 設(shè) 公 司 第六章 鍛件與鑄件超聲波探傷 鍛件和鑄件是制造各種機(jī)械設(shè)備及鍋爐 、 壓力容器的重要毛坯件 ， 特別是鍛件 ， 在高參數(shù)大型容器中和受壓元件制造中應(yīng)有非常廣泛 。 它們?cè)谏a(chǎn)加工過程中常會(huì)產(chǎn)生一些缺陷 ， 影響設(shè)備的安全使用 ， 因此有必要對(duì)其進(jìn)行超聲檢測(cè) 。 鍛件超聲探傷 鍛件加工及常見缺陷 鍛件是將鑄錠或鍛坯在鍛錘或模具的壓力下變形制成一定形狀和尺寸的零件毛坯。鍛造的方式大致分為鐓粗、拔長(zhǎng)和滾壓，鐓粗是鍛壓力施加于坯料的兩端，形變發(fā)生在橫截面上，拔長(zhǎng)是鍛壓力施加于坯料的外圓，形變發(fā)生在長(zhǎng)度方向。滾壓既有縱向變形，又有橫向變形。 為了改善鍛件的組織性能，鍛后還要進(jìn)行正火、退火或調(diào)質(zhì)等熱處理，因此鍛件的晶粒一般都很細(xì)，有良好的透聲性。常見的缺陷類型有： 縮孔是鑄錠冷卻收縮時(shí)在頭部形成的缺陷，鍛造時(shí)因切頭量不足而殘留下來，多見于軸類鍛件的頭部，具有較大的體積，并位于橫截面中心，在軸向具有較大的延伸長(zhǎng)度?？s松多出現(xiàn)在大型鍛件中。 內(nèi)在非金屬夾雜物是鑄錠中包含的脫氧劑、合金元素與氣體的反應(yīng)物尺寸較小，常漂浮于熔液上，最后集結(jié)在鑄錠中心及頭部。偶然落入的非金屬夾雜則無確定位置。 鍛件裂紋的形成原因很多。 因鍛造工藝不當(dāng)（如加熱溫度過高、加熱速度過快、變形不均勻、變形量過大、冷卻速度過快等）而形成的裂紋。如淬火時(shí)加熱溫度較高，是鍛件組織粗大，淬火時(shí)可能產(chǎn)生裂紋；冷卻不當(dāng)引起的開裂，回火不及時(shí)或不當(dāng)，由鍛件內(nèi)部殘余應(yīng)力引起的裂紋。折疊表面上的氧化層，能使該部位的金屬無法連接。白點(diǎn)主要集中在鍛件大截面中心。白點(diǎn)在鋼中總是成群出現(xiàn)。白點(diǎn)對(duì)鋼材的力學(xué)性能影響很大，當(dāng)白點(diǎn)平面垂直方向受應(yīng)力作用時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鋼件突然斷裂。白點(diǎn)多在高碳鋼、馬氏體鋼和貝氏體鋼中出現(xiàn)。 鍛件中缺陷所具有的特點(diǎn)與其形成過程有關(guān)。金屬流線方向一般代表鍛造過程中金屬延伸的主要方向。 探傷方法概述 按探傷時(shí)間分類，鍛件探傷可分為原材料探傷和制造工程中的探傷，產(chǎn)品檢驗(yàn)及在役檢驗(yàn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以及人們對(duì)于水浸法便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)、人為因素少、檢測(cè)可靠性高的特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)不斷加深，那些要求高分別力、高靈敏度和高可靠性檢測(cè)的重要鍛件，越來越多地采用水浸法進(jìn)行檢測(cè)。 由于經(jīng)過鍛造變形，鍛件中的缺陷一般具有方向性。因此，為了得到最好的檢測(cè)效果，鍛件檢測(cè)時(shí)聲束入射面和入射方向的選擇需要考慮鍛造變形工藝和流線方向，并應(yīng)盡可能使聲束方向與鍛造流線方向垂直。 鍛件常用于使用安全要求較高的關(guān)健部件，因此，通常需要對(duì)其表面和外形進(jìn)行加工，以保證鍛件具有光滑的聲入射面滿足高靈敏度檢測(cè)的需要，同時(shí)使其外形盡可能為超聲波覆蓋整個(gè)鍛件區(qū)域提供方便的入射面。因?yàn)榭?、槽、臺(tái)階等復(fù)雜形狀會(huì)形成超聲聲束無法到達(dá)的區(qū)域，增加檢測(cè)的盲區(qū)，同時(shí)可能產(chǎn)生應(yīng)形狀引起的非缺陷干擾波，影響缺陷的檢測(cè)和判別。 鍛件超聲檢測(cè)常用技術(shù)有：縱波直入射檢測(cè)、縱波斜入射檢測(cè)、橫波檢測(cè)。其中縱波直入射檢測(cè)是最基本的檢測(cè)方式?？紤]到缺陷會(huì)有其他的分布及取向。 （ 1）直探頭徑向和軸向檢測(cè) 如圖 ，用直探頭作徑向檢測(cè)時(shí)也將探頭置于軸的外圓作全面掃查，以發(fā)現(xiàn)軸類鍛件中常見的縱向缺陷。但當(dāng)軸的長(zhǎng)度太長(zhǎng)或軸有多個(gè)直徑不等的軸段時(shí)，會(huì)有聲束掃查不到的死區(qū)，因而此方法有一定的局限性。此時(shí)，需要使用適當(dāng)折射角的斜探頭作周向及軸向檢測(cè)。 ( b ) 軸 向 探 傷( a ) 周 向 探 傷 圖 軸類鍛件斜探頭周向、軸向探傷 、碗類鍛件的檢測(cè) 餅類和碗類鍛件的鍛造工藝主要以敦促為主，缺陷以平行端面分布為主，所以用直探頭在端面檢測(cè)是