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锻件缺陷与材料特性不同而引起的超声波变化。

在实际工程应用中,由于工作环境恶劣,大型锻件常需承受复杂的应力、冲击振动和重负载荷。同时,由于大型锻件的生产工序多、生产周期长,故影响其质量的因素也较多,这使得大型锻件在生产过程中将不可避免地出现这样那样的缺陷。因此,对大型锻件进行实时检测,提高其产品合格率,已成为提高工程质量、而且保证设备安全的必然要求。

目前,在工业领域对零件内部缺陷进行无损检测较常用的方法有为射线、磁粉、渗透、超声检测等。射线检测是一种非常有效的检测手段,由于其检测精度高,故在实际生产中得到了广泛的应用。但这种检测方法具有强烈的辐射,对人体和环境有害。故应用该方法进行检测时,需要有严格的防护措施,检测工作必须在实验室进行,且必须由经验丰富的人员操作,因此,该方法已不能满足现代生产需要在生产现场进行检测的要求。磁粉检测主要用于工件表面和近表面的缺陷检测,而不能有效检测内部缺陷,而且检测完毕必须对工件进行退磁处理。渗透检测则基本上只能对表面缺陷进行检测,工作效率低,而且渗透液对环境也有污染。

与上述几种方法相比,利用超声波则不仅可以检测零件表面和近表面缺陷,还可较为准确地检测其内部缺陷;且对环境无污染,对人体无危害。同时,随着数字信号处理技术的高速发展以及大规模集成电路的小型化,越来越多的便携式超声检测仪得以应用,这使得人们对工件的现场在线检测和大批量检测更加容易。

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视频作者：定襄县亿欣源法兰加工有限公司

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大型锻件的缺陷有很多种,但是常见的并对工件安全性造成严重威胁的则主要有以下几种:裂纹、白点、缩孔、气泡、夹杂物等。

裂纹内含物多有空气存在,空气的声阻数量级约为102,而金属材料的声阻抗数量级约为106,可见空气和金属材料的声学特性相差很大。由前述结论可知,裂纹与基体材料的边界是“软”边界。

白点一般认为是由于工件热处理过程中氢逸散不充分,残留在基体中而形成的。由于氢气的声学特性阻抗约为1. 15 & 102,远远小于金属材料的声学阻抗。因此,由前述结论可知,白点缺陷与基体材料的边界属于“软”边界。

缩孔与气泡这2种缺陷的内含物均为气体,气体的声特性阻抗数量级为102,远小于金属材料的声特性阻抗,所以这种缺陷与基体材料边界亦属于“软”边界。

非金属夹杂物主要是指钢中的铁及其他元素与氧、硫、氮等作用形成的化合物,以及在炼钢和浇注过程中混入钢中的耐火材料碎片。由于这些碎片的成分主要是S IA l Fe等的氧化物,故可说钢中的非金属夹杂物是气体在钢中存在的一种形式。这类材料的声特性阻抗小于金属基体的声特性阻抗,所以这类缺陷与基体材料的边界可被认为是“软”边界。

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锻造锻件时常见的低倍缺陷有哪些？

钢的低倍缺陷是通过肉眼或不大于10倍的放大镜检验的。合金钢的表面质量问题是指结疤、表面夹渣和夹杂、表面裂纹及皮下气泡等缺陷。常见的低倍缺陷有气泡、夹杂和夹渣、翻皮、裂纹、白点、缩孔、疏松、偏析等。

翻皮是钢材在浇注过程中将富集夹杂的液面结膜卷入钢中形成的一种缺陷。它的形成原因主要与浇注速度不稳和锭模模壁不光滑有关。翻皮在横向酸浸试件上呈灰白色或暗黑色的不规则条带，条带部位有肉眼可见的夹渣或夹杂物颗粒，显微镜下可见大量的氧化物、硅酸盐等。翻皮是一种不允许的冶金缺陷，因为它破坏了钢材的连续性，使钢材局部严重污染，并在进一步的变形加工中导致裂纹。会影响到锻件的质量。

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