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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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锻件冷却初期，表层首先冷却产生体积收缩，由于试样心部溢度下降较少，体积收缩相应也较小，这样在同一试样上内外收缩不同则相互之间发生作用力。试样表面的收缩将受到心部的阻碍，于是在试样表层产生拉应力、心部为压应力。此应力值随若溢度的升高而增加，当应力超过心部的屈服强度时，试样发生表足拉伸、心部压缩的塑性变形。

变形的结果使内应力得到一定程度的松弛、应力值降低。当表面温度接近室温或淬火冷却介质的温度时，心部以相对快的速度冷却收缩，但此时心部的收缩又受到表层的牵制，结果试样内形成与冷却阶段初期方向相反的内应力，即在表层产生压应力、心部为拉应力。由于试样温度已经很低，钢的屈服强度明显升高，热应力不再引起塑性变形， 这样的应力分布就被保留下来成为残留应力。因此，热应力作用的结果是使锻件表面呈压应力状态。

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山西锻件厂的余热利用有什么意义？

机械零件大量采用碳素结构钢和低合金结构钢，其锻件被常用的热处理工艺为正火、等温正火、退火和调质。

调质能耗：采用连续式电阻炉，淬火温度840℃~860℃,每kg锻件实际耗电约为0.6kWh.采用连续式电阻同火炉，回火温度550℃~650℃,每kg锻件实际耗电约0.4kWh。

正火能耗：采用连续式电阻炉，正火温度930℃~960℃，每kg锻件实际耗电为0.5kWh。

等温正火能耗：采用连续式电阻等温正火炉，加热温度为920℃~940℃，快速冷却，等温温度600℃~650℃,每kg锻件实际能耗约为0.8kWh。 

以上数据是统计连续式电阻炉全年的实际平均值，例如实际测量连续式铸链电阻淬火炉24h生产的单位电耗约0.5kWh/kg,但是，由于在全年生产过程中，故障停炉等各种原因反复升温，其每千克锻件实际耗电为0.6kWh。

以上数据仅供参考，因为锻件热处理能耗大小由炉型、装载方式、钢种和生产方式决定，其中周期加热炉比连续加热炉能耗大，例如连续式网带电阻炉或连续式铸链电阻炉能耗损失较小，而台车式电阻炉能耗损失就较大。

由以上分析可知，锻件在热处理过程中要消耗很多能源，因此国外工业发达国家均高度重视锻件的余热利用，大量采用锻件余热热处理工艺，国内使用也较多，但尚不普及。

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