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如何检测锻件的裂纹方法

发布时间:2023-04-07 00:40:14

⑴ 锻件锻造原材料的要求如何检验的

锻件在锻造加工之前,需经过一道程序,得先检验其原材料的质量,确保原材料无质量问题后再进行下一步工序,现在我们就来看看它具体有哪些要求吧。
一、对锻造原材料的一般性要求。
1.化学成分符合规定。
2.熔炼、铸造、轧制、锻造和清理等生产工艺过程符合规定。
3.表面质量符合要求,没有划伤、鳞片、折叠、裂纹等缺陷(或缺陷程度在允许范围内),对缺陷应予以清除,有时需要将表面全部剥皮。
4.组织状态符合要求,没有不均匀组织、过热组织,没有夹渣、疏松、气孔、白点等内部缺陷。
二、对锻造原材料的检验
锻造原材料在出厂前,生产厂一般都应进行检验,以合格品供货,但是作为使用方的锻造厂也应该进行必要的检验。检验锻件可以采用普查或者抽查的方式进行。检验的项目可以根据原材料的种类和锻造的使用要求确定。
1.抽样检查化学成分。用火花鉴别、磁感应法和光谱分析等方法检查材料是否混装。
2.外观检查,确定表面有无缺陷及缺陷的程度、有无脱碳现象。
3.检验材料是否符合尺寸与形状公差的要求。
4.通过断裂试验检查材料内部缩孔和白点;山西中信重工,通过热断裂试验检查材料的热脆性。
5.宏观和微观的夹杂物检验;通过硫印试验检查钢中硫的偏析,并确定其偏析区。
6.用显微镜检查晶粒度;检查金相组织。
7.无损检查:超声波探伤、磁力探伤或涡流检查。
8.通过镦粗试验检查材料的镦粗性能;通过拉伸试验、硬度试验、冲击试验等检验力学性能。
9.淬透性试验:当用一个新炉号的原材料时,先制造一小批锻件,并进行热处理,然后进行检查,确定出该炉号材料的热处理制度。
经上述所述,只有确保原材料的质量没有问题才能安全地进行接下来的锻造加工生产,所有原材料的选择很重要。

⑵ 对锻铸件进行超声波无损检测时,各可以检测的缺陷类型有哪些

随着最近几年科学技术的飞速发展,航天航空业、压力容器行业等的发展也较为迅速,对铸件的质量要求也越来越高,因此对铸件的缺陷检测是工业生产中最重要的环节。目前为止,对于铸件缺陷检测技术的研究也有了较大进步,其中超声检测、 射线检测和射线层析摄影法检测是铸件缺陷检测中最为重要且使用范围最广的三种方法,本文就这三种方法的使用情况做了相关的介绍。
铸件之所以被工业生产广泛应用,是因为铸造的成本低廉、可以一次形成、尤其适用于大型复杂件的制造,其中航空航天制造、压力容器制造中有很多的零部件都是采用铸造的方法生产。但铸件很容易因为操作过程的失误产生不易发现的缺陷,因此必须在生产早期将铸件缺陷及时检查出来。进行铸件缺陷的无损检测可以提高生产效率,节约产品生产成本,提高产品质量。铸件无损检测中使用最广、研究最多的要数超声波探伤法、射线透照法、射线层析摄影法。对这三种方法的国内外研究现状分析如下:
超声波检测法
超声波探伤是利用材料本身或内部缺陷的声学性质对超声波传播的影响,非破坏性地探测材料内部和表面的缺陷(如裂纹、气泡、夹渣等)的大小、形状和分布状况以及测定材料性质。利用超声波进行探伤不仅成本很低,而且对人体没有害处;更重要的是超声波的灵敏度和穿透性都很好,并能够快速的进行检测从而提高工作效率。在进行超声波检测时,铸件的缺陷通过超声波以缺陷波的形式反射到荧光屏上,其中缺陷波的波形和波幅都与缺钱的形状有关,因此可以根据缺陷波来了解铸件的缺陷情况。
超声波检测方法又分为两种,分别是声程衍射时间法(TOFD)和声振分析法(AR)。
TOFD是由南斯拉夫的Ines Dukic 以及Predrag Dukic提出的。它的的优点是:优良的可靠性和检测的可重复性;结果的易见性和易存储性,使之能够快速进行比较;对铸件缺陷扩展的趋势能够进行监控。它的局限性是:被检测的铸件其形状构成会影响检测的完整性,例如铸件的螺纹孔会导致螺纹孔附近的区域被覆盖从而降低了检测的完整性;密集的缩孔会导致信号产生重叠进而得到错误的尺寸。因此除了以上两点的局限性以外,声程衍射时间法是铸件缺陷检测中一个重要的工具。
声振分析可以在一个广阔的频率范围内进行快速有效的检测,是一种新的无损检测方法,由Herlin等人发明。通过共振频率可以算出不同材料的声学参数,然后这些声学参数可以匹配成不同的质量特征,这些质量特征与铸件的尺寸、材料以及几何构造等有着很大的联系。它的特点是:可以使用计算机辅助检测;可检测铸件的整体,不用进行取样或者局部检测;不用考虑化学或环境问题,其检测过程是一个干燥的环境等。
X射线检测法
X射线检测法是将射线穿过被检测铸件,通过X射线的衰减来进行铸件缺陷的检测。X射线检测法的发展过程共有三个阶段,分别是获取低劣的微光图像、电离放射线荧光屏成像、高分辨率清晰的数字图象。通过射线检测法可以检测出铸件的缺陷并提供相应的缺陷照片。X射线检测法主要用于检查铸件或机器的部件是否存在裂纹、孔洞和夹杂等缺陷。在对于X射线图象处理中,Herbert提出了非线性灰度值变换以及线性黑点校正等图像处理的方法,该方法将图象分割技术归为图像像素问题,并提供了几种选取空洞所使用的局部特征选择方法,它们分别包括线性及非线性的滤波运算、局部缺陷模板、将图象相减、直角与旋转局部特征结合等各种不同的局部特征选择方法。
目前X射线检测法已用于特殊的缺陷检测法中。 德国的C.Lehr等人使用摄像机模型的立体射线实时成像系统对铸件内部缺陷进行三维分析,通过使用两幅不同方向的X射线图象可以知道铸件缺陷位置以及大小。;美国的研究者发明了一种用于距离图象并通过CAD成像的三维检测系统,这是一种在铸件缺陷检测的自动化视觉检测系统被运用的技术,在这种检测系统的各个阶段都可以使用计算机进行辅助设计。该项技术能够用在对平面、锥面、柱面以及球面等各种几何表面进行检测,并且能够对这些平面的尺寸公差、普通铸件各平面的凹陷、浇铸不足等各类缺陷进行检测。
X射线层析射影法
射线层析摄影法是从射线照相技术发展而来,将照相时的圆锥状X射线束通过特定装置转换为线状或面状扫描束,接着将其穿过被测铸件的某一个断面并得到断面图像。通过获得的断面图像可以知道被测铸件的结构及性能的众多信息,进而可以检测其是否存在缺陷。
在四个影响X射线断层照片的参数(空间分辨率、密度分辨率、噪声、人为产物)中前三个参数是相互关联的,只能取其中一个最佳值。这种新的检测技术主要是用在诸如复杂结构、多层容器等超声波方法不能检测的特殊构件检测中,其在进行缺陷和裂纹的定位与检测的同时能够对超声波等不能提供横断面图像的检测方法进行校正。目前为止已出现三维层析摄影法,它可以检测任何复杂的铸件,可通过一次扫描形成一个三维物体,最多可以分析1000个切片。

根据以上的相关描述,可以知道超声检测、射线透射检测以及射线层析摄影法所具有的不同的特点,以及各自的使用范围。因此在实际中应该根据铸件的几何特征、材料等来选取各自适合的检测缺陷的方法。由于现代工业的高速发展,使得对于铸件缺陷的检测方法在铸件缺陷方面的检测水平越来越高。在未来对于铸件缺陷检测的方法研究中,应该着重研究如何获得高质量、清晰的射线图像,并且学会利用计算机进行自动化检测以提高铸件缺陷检测的效率。同时也将多种不同的检测方法综合使用,以获得最佳的检测结果。

⑶ 锻件质量检查项目有哪些

锻件质量检查项目如下:
(1)几何形状与尺寸
一般锻件外形尺寸用钢尺、卡钳、样板等量具进行检测;形状复杂的模锻件可用划线方法进行精确检测。
(2)表面质量
锻件表面上若有裂纹、压伤、折叠缺陷,一般用肉眼即可发现。有时裂纹很小,折叠处不知深浅时,可在清铲后再观察;必要时可用探伤法检查。
(3)内部组织
锻件内部是否有裂纹,夹杂、疏松等缺陷,可用肉眼或用10~30倍放大镜检查锻压断面上宏观组织。生产中常用的方法是酸蚀检验,即在锻件需要检查的部位切取试样,用酸液浸蚀即可清晰地显示断面上宏观组织的缺陷的情况,如锻造流线分布、裂纹和夹杂物等。
(4)金相检验
借助于金相显微镜观察锻件断口组织状态的检验方法,可以检查碳化物分布、晶粒度和脱碳深度等项目。
(5)力学性能
力学性能检验项目主要是硬度、抗拉强度和冲击韧度。有时根据零件设计要求,还可作冷弯试验、疲劳试验等。
以上质量检查项目,有时根据设计要求和生产实际情况分别采用,有时要逐件检查,有时则按每批锻件抽检。通过质量检查,便可评定锻件是否合格。对于有缺陷的锻件,应分析产生原因,提出预防缺陷的措施。

⑷ 无损检测都有哪些检测方法,具体怎么做啊

(1)超声检测。超声探伤仪、探头。检测锻件的裂纹、分层、夹杂,焊缝中的裂纹、气孔、夹渣型材的裂纹、分层、夹杂、折叠,夹渣等缺陷及厚度测定。(2)声发射检测。声发射传感器、放大电路、信号处理电路及声发射信号分析系统。检测构件的动态裂纹、裂纹萌生及裂纹生长率等。(3)噪声检测。声级计、频率分析仪、噪声级分析仪检测设备内部结构的磨损、撞击、疲劳等缺陷,寻找噪声。(4)激光检测。激光全息摄影机。检测微小变形、夹板蜂窝结构的胶接质量、高速物理过程中等离子体诊断和高速碰撞等。(5)微波检测。微波计算机断层成像机(微波CT机)。检测复合材料、非金属制品、火箭壳体;还可测量厚度、密度、湿度等物理参数。

⑸ 锻件裂纹的产生是什么原因

首先,需对“原材料裂纹”和“锻造裂纹”先确定概念,对锻造后出现的裂纹,都应理解为“锻造裂纹”,只不过,导致锻造裂纹产生的主要因素可以再分成:

1、原材料缺陷所致的锻造裂纹;
2、锻造工艺不当所致的锻造裂纹。

从裂纹宏观形态先进行大致区分,横向一般与母材无关,纵向裂纹需要结合裂纹形态与锻打工艺等结合分析。

裂纹两侧有脱碳,肯定是锻造过程中产生的,至于是原材料还是锻造工艺造成的,这就需要根据金相和工艺过程去分析。

对同一批次同种型号的工件,锻造裂纹基本都在一个位置,在显微镜下延伸比较浅,两边有脱碳。而材料裂纹不一定在同一位置重复出现,显微镜下深浅不一。多看多分析,还是有一定规律的。

材料裂纹多半是与材料纵向一致的。而锻打裂纹有两种,一种是过热过烧造成的,裂纹附近有氧化脱碳现象。还有一种是打冷铁也会造成发裂,这一种有晶格破坏撕裂的现象。从金相上可以区别开来。

锻造的目的:

1、成形要求;
2、改善材料内部组织,细化晶粒,均匀元素成分与组织;
3、使材料更致密(锻合材料内部原有未暴露空气的缩孔或疏松等等),流线分布更合理;
4、通过合理的锻后热处理方式,为下道工序服务。
因此,锻造锻合原材料内部一定的缺陷是职责所在。大型铸锻件往往是直接由钢锭锻压开始的,钢锭内部必然存在大量的冶铸缺陷,显然,合理的锻造,都可以将其中的所谓“缺陷”锻合。所以,锻造工艺的合理性是决定锻件是否会开裂的主要原因。
当然,相对某一稳定的锻造工艺,如果事前对锻造前原材料提出明确的原材料缺陷等级控制要求的,当因原材料缺陷等级超出要求并在原锻造工艺下锻造出现的开裂现象,我们可以认作“原材料缺陷所致的锻造裂纹”。

裂纹问题具体问题具体分析,结合工艺过程分析,包括加热过程有没有保护气氛都应该考虑,锻造应该是把原材料裂纹锻打密合才对。氧化皮通常致密是灰色的,制样过程造成的脏东西很疏松的颜色偏黑,高倍下一看就知道,实在无法分辨直接打能谱一定能分辨。

锻造裂纹

锻造裂纹一般在高温时形成,锻造变形时由于裂纹扩大并接触空气,故在100X或500X的显微镜下观察,可见到裂纹内充有氧化皮,且两侧是脱碳的,组织为铁素体,其形态特征是裂纹比较粗壮且一般经多条形式存在,无明细尖端,比较圆纯,无明细的方向性,除以上典型

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