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如何檢測鍛件的裂紋方法

發布時間:2023-04-07 00:40:14

⑴ 鍛件鍛造原材料的要求如何檢驗的

鍛件在鍛造加工之前,需經過一道程序,得先檢驗其原材料的質量,確保原材料無質量問題後再進行下一步工序,現在我們就來看看它具體有哪些要求吧。
一、對鍛造原材料的一般性要求。
1.化學成分符合規定。
2.熔煉、鑄造、軋制、鍛造和清理等生產工藝過程符合規定。
3.表面質量符合要求,沒有劃傷、鱗片、折疊、裂紋等缺陷(或缺陷程度在允許范圍內),對缺陷應予以清除,有時需要將表面全部剝皮。
4.組織狀態符合要求,沒有不均勻組織、過熱組織,沒有夾渣、疏鬆、氣孔、白點等內部缺陷。
二、對鍛造原材料的檢驗
鍛造原材料在出廠前,生產廠一般都應進行檢驗,以合格品供貨,但是作為使用方的鍛造廠也應該進行必要的檢驗。檢驗鍛件可以採用普查或者抽查的方式進行。檢驗的項目可以根據原材料的種類和鍛造的使用要求確定。
1.抽樣檢查化學成分。用火花鑒別、磁感應法和光譜分析等方法檢查材料是否混裝。
2.外觀檢查,確定表面有無缺陷及缺陷的程度、有無脫碳現象。
3.檢驗材料是否符合尺寸與形狀公差的要求。
4.通過斷裂試驗檢查材料內部縮孔和白點;山西中信重工,通過熱斷裂試驗檢查材料的熱脆性。
5.宏觀和微觀的夾雜物檢驗;通過硫印試驗檢查鋼中硫的偏析,並確定其偏析區。
6.用顯微鏡檢查晶粒度;檢查金相組織。
7.無損檢查:超聲波探傷、磁力探傷或渦流檢查。
8.通過鐓粗試驗檢查材料的鐓粗性能;通過拉伸試驗、硬度試驗、沖擊試驗等檢驗力學性能。
9.淬透性試驗:當用一個新爐號的原材料時,先製造一小批鍛件,並進行熱處理,然後進行檢查,確定出該爐號材料的熱處理制度。
經上述所述,只有確保原材料的質量沒有問題才能安全地進行接下來的鍛造加工生產,所有原材料的選擇很重要。

⑵ 對鍛鑄件進行超聲波無損檢測時,各可以檢測的缺陷類型有哪些

隨著最近幾年科學技術的飛速發展,航天航空業、壓力容器行業等的發展也較為迅速,對鑄件的質量要求也越來越高,因此對鑄件的缺陷檢測是工業生產中最重要的環節。目前為止,對於鑄件缺陷檢測技術的研究也有了較大進步,其中超聲檢測、 射線檢測和射線層析攝影法檢測是鑄件缺陷檢測中最為重要且使用范圍最廣的三種方法,本文就這三種方法的使用情況做了相關的介紹。
鑄件之所以被工業生產廣泛應用,是因為鑄造的成本低廉、可以一次形成、尤其適用於大型復雜件的製造,其中航空航天製造、壓力容器製造中有很多的零部件都是採用鑄造的方法生產。但鑄件很容易因為操作過程的失誤產生不易發現的缺陷,因此必須在生產早期將鑄件缺陷及時檢查出來。進行鑄件缺陷的無損檢測可以提高生產效率,節約產品生產成本,提高產品質量。鑄件無損檢測中使用最廣、研究最多的要數超聲波探傷法、射線透照法、射線層析攝影法。對這三種方法的國內外研究現狀分析如下:
超聲波檢測法
超聲波探傷是利用材料本身或內部缺陷的聲學性質對超聲波傳播的影響,非破壞性地探測材料內部和表面的缺陷(如裂紋、氣泡、夾渣等)的大小、形狀和分布狀況以及測定材料性質。利用超聲波進行探傷不僅成本很低,而且對人體沒有害處;更重要的是超聲波的靈敏度和穿透性都很好,並能夠快速的進行檢測從而提高工作效率。在進行超聲波檢測時,鑄件的缺陷通過超聲波以缺陷波的形式反射到熒光屏上,其中缺陷波的波形和波幅都與缺錢的形狀有關,因此可以根據缺陷波來了解鑄件的缺陷情況。
超聲波檢測方法又分為兩種,分別是聲程衍射時間法(TOFD)和聲振分析法(AR)。
TOFD是由南斯拉夫的Ines Dukic 以及Predrag Dukic提出的。它的的優點是:優良的可靠性和檢測的可重復性;結果的易見性和易存儲性,使之能夠快速進行比較;對鑄件缺陷擴展的趨勢能夠進行監控。它的局限性是:被檢測的鑄件其形狀構成會影響檢測的完整性,例如鑄件的螺紋孔會導致螺紋孔附近的區域被覆蓋從而降低了檢測的完整性;密集的縮孔會導致信號產生重疊進而得到錯誤的尺寸。因此除了以上兩點的局限性以外,聲程衍射時間法是鑄件缺陷檢測中一個重要的工具。
聲振分析可以在一個廣闊的頻率范圍內進行快速有效的檢測,是一種新的無損檢測方法,由Herlin等人發明。通過共振頻率可以算出不同材料的聲學參數,然後這些聲學參數可以匹配成不同的質量特徵,這些質量特徵與鑄件的尺寸、材料以及幾何構造等有著很大的聯系。它的特點是:可以使用計算機輔助檢測;可檢測鑄件的整體,不用進行取樣或者局部檢測;不用考慮化學或環境問題,其檢測過程是一個乾燥的環境等。
X射線檢測法
X射線檢測法是將射線穿過被檢測鑄件,通過X射線的衰減來進行鑄件缺陷的檢測。X射線檢測法的發展過程共有三個階段,分別是獲取低劣的微光圖像、電離放射線熒光屏成像、高解析度清晰的數字圖象。通過射線檢測法可以檢測出鑄件的缺陷並提供相應的缺陷照片。X射線檢測法主要用於檢查鑄件或機器的部件是否存在裂紋、孔洞和夾雜等缺陷。在對於X射線圖象處理中,Herbert提出了非線性灰度值變換以及線性黑點校正等圖像處理的方法,該方法將圖象分割技術歸為圖像像素問題,並提供了幾種選取空洞所使用的局部特徵選擇方法,它們分別包括線性及非線性的濾波運算、局部缺陷模板、將圖象相減、直角與旋轉局部特徵結合等各種不同的局部特徵選擇方法。
目前X射線檢測法已用於特殊的缺陷檢測法中。 德國的C.Lehr等人使用攝像機模型的立體射線實時成像系統對鑄件內部缺陷進行三維分析,通過使用兩幅不同方向的X射線圖象可以知道鑄件缺陷位置以及大小。;美國的研究者發明了一種用於距離圖象並通過CAD成像的三維檢測系統,這是一種在鑄件缺陷檢測的自動化視覺檢測系統被運用的技術,在這種檢測系統的各個階段都可以使用計算機進行輔助設計。該項技術能夠用在對平面、錐面、柱面以及球面等各種幾何表面進行檢測,並且能夠對這些平面的尺寸公差、普通鑄件各平面的凹陷、澆鑄不足等各類缺陷進行檢測。
X射線層析射影法
射線層析攝影法是從射線照相技術發展而來,將照相時的圓錐狀X射線束通過特定裝置轉換為線狀或面狀掃描束,接著將其穿過被測鑄件的某一個斷面並得到斷面圖像。通過獲得的斷面圖像可以知道被測鑄件的結構及性能的眾多信息,進而可以檢測其是否存在缺陷。
在四個影響X射線斷層照片的參數(空間解析度、密度解析度、雜訊、人為產物)中前三個參數是相互關聯的,只能取其中一個最佳值。這種新的檢測技術主要是用在諸如復雜結構、多層容器等超聲波方法不能檢測的特殊構件檢測中,其在進行缺陷和裂紋的定位與檢測的同時能夠對超聲波等不能提供橫斷面圖像的檢測方法進行校正。目前為止已出現三維層析攝影法,它可以檢測任何復雜的鑄件,可通過一次掃描形成一個三維物體,最多可以分析1000個切片。

根據以上的相關描述,可以知道超聲檢測、射線透射檢測以及射線層析攝影法所具有的不同的特點,以及各自的使用范圍。因此在實際中應該根據鑄件的幾何特徵、材料等來選取各自適合的檢測缺陷的方法。由於現代工業的高速發展,使得對於鑄件缺陷的檢測方法在鑄件缺陷方面的檢測水平越來越高。在未來對於鑄件缺陷檢測的方法研究中,應該著重研究如何獲得高質量、清晰的射線圖像,並且學會利用計算機進行自動化檢測以提高鑄件缺陷檢測的效率。同時也將多種不同的檢測方法綜合使用,以獲得最佳的檢測結果。

⑶ 鍛件質量檢查項目有哪些

鍛件質量檢查項目如下:
(1)幾何形狀與尺寸
一般鍛件外形尺寸用鋼尺、卡鉗、樣板等量具進行檢測;形狀復雜的模鍛件可用劃線方法進行精確檢測。
(2)表面質量
鍛件表面上若有裂紋、壓傷、折疊缺陷,一般用肉眼即可發現。有時裂紋很小,折疊處不知深淺時,可在清鏟後再觀察;必要時可用探傷法檢查。
(3)內部組織
鍛件內部是否有裂紋,夾雜、疏鬆等缺陷,可用肉眼或用10~30倍放大鏡檢查鍛壓斷面上宏觀組織。生產中常用的方法是酸蝕檢驗,即在鍛件需要檢查的部位切取試樣,用酸液浸蝕即可清晰地顯示斷面上宏觀組織的缺陷的情況,如鍛造流線分布、裂紋和夾雜物等。
(4)金相檢驗
藉助於金相顯微鏡觀察鍛件斷口組織狀態的檢驗方法,可以檢查碳化物分布、晶粒度和脫碳深度等項目。
(5)力學性能
力學性能檢驗項目主要是硬度、抗拉強度和沖擊韌度。有時根據零件設計要求,還可作冷彎試驗、疲勞試驗等。
以上質量檢查項目,有時根據設計要求和生產實際情況分別採用,有時要逐件檢查,有時則按每批鍛件抽檢。通過質量檢查,便可評定鍛件是否合格。對於有缺陷的鍛件,應分析產生原因,提出預防缺陷的措施。

⑷ 無損檢測都有哪些檢測方法,具體怎麼做啊

(1)超聲檢測。超聲探傷儀、探頭。檢測鍛件的裂紋、分層、夾雜,焊縫中的裂紋、氣孔、夾渣型材的裂紋、分層、夾雜、折疊,夾渣等缺陷及厚度測定。(2)聲發射檢測。聲發射感測器、放大電路、信號處理電路及聲發射信號分析系統。檢測構件的動態裂紋、裂紋萌生及裂紋生長率等。(3)雜訊檢測。聲級計、頻率分析儀、雜訊級分析儀檢測設備內部結構的磨損、撞擊、疲勞等缺陷,尋找雜訊。(4)激光檢測。激光全息攝影機。檢測微小變形、夾板蜂窩結構的膠接質量、高速物理過程中等離子體診斷和高速碰撞等。(5)微波檢測。微波計算機斷層成像機(微波CT機)。檢測復合材料、非金屬製品、火箭殼體;還可測量厚度、密度、濕度等物理參數。

⑸ 鍛件裂紋的產生是什麼原因

首先,需對「原材料裂紋」和「鍛造裂紋」先確定概念,對鍛造後出現的裂紋,都應理解為「鍛造裂紋」,只不過,導致鍛造裂紋產生的主要因素可以再分成:

1、原材料缺陷所致的鍛造裂紋;
2、鍛造工藝不當所致的鍛造裂紋。

從裂紋宏觀形態先進行大致區分,橫向一般與母材無關,縱向裂紋需要結合裂紋形態與鍛打工藝等結合分析。

裂紋兩側有脫碳,肯定是鍛造過程中產生的,至於是原材料還是鍛造工藝造成的,這就需要根據金相和工藝過程去分析。

對同一批次同種型號的工件,鍛造裂紋基本都在一個位置,在顯微鏡下延伸比較淺,兩邊有脫碳。而材料裂紋不一定在同一位置重復出現,顯微鏡下深淺不一。多看多分析,還是有一定規律的。

材料裂紋多半是與材料縱向一致的。而鍛打裂紋有兩種,一種是過熱過燒造成的,裂紋附近有氧化脫碳現象。還有一種是打冷鐵也會造成發裂,這一種有晶格破壞撕裂的現象。從金相上可以區別開來。

鍛造的目的:

1、成形要求;
2、改善材料內部組織,細化晶粒,均勻元素成分與組織;
3、使材料更緻密(鍛合材料內部原有未暴露空氣的縮孔或疏鬆等等),流線分布更合理;
4、通過合理的鍛後熱處理方式,為下道工序服務。
因此,鍛造鍛合原材料內部一定的缺陷是職責所在。大型鑄鍛件往往是直接由鋼錠鍛壓開始的,鋼錠內部必然存在大量的冶鑄缺陷,顯然,合理的鍛造,都可以將其中的所謂「缺陷」鍛合。所以,鍛造工藝的合理性是決定鍛件是否會開裂的主要原因。
當然,相對某一穩定的鍛造工藝,如果事前對鍛造前原材料提出明確的原材料缺陷等級控制要求的,當因原材料缺陷等級超出要求並在原鍛造工藝下鍛造出現的開裂現象,我們可以認作「原材料缺陷所致的鍛造裂紋」。

裂紋問題具體問題具體分析,結合工藝過程分析,包括加熱過程有沒有保護氣氛都應該考慮,鍛造應該是把原材料裂紋鍛打密合才對。氧化皮通常緻密是灰色的,制樣過程造成的臟東西很疏鬆的顏色偏黑,高倍下一看就知道,實在無法分辨直接打能譜一定能分辨。

鍛造裂紋

鍛造裂紋一般在高溫時形成,鍛造變形時由於裂紋擴大並接觸空氣,故在100X或500X的顯微鏡下觀察,可見到裂紋內充有氧化皮,且兩側是脫碳的,組織為鐵素體,其形態特徵是裂紋比較粗壯且一般經多條形式存在,無明細尖端,比較圓純,無明細的方向性,除以上典型

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