铸锻件的水浸法超声波探伤实例分析

[2018-06-06]

铸锻件的水浸法超声波探伤实例分析


铸锻件的水浸法超声(Ultrasonic)波探伤实例分析



在日常的超声波探伤工作中,有一些工件(Workpiece)由于表面(appearance)粗糙、形状不规则等特殊原因,不能用常见的直接接触法来进行超声波探伤检测。对于这类的工件,不妨尝试使用(use)液浸法超声波探伤。液浸法探伤相对于直接接触法而言,有如下优势:


  1. 当改变被检工件的尺寸或者形状时,不需要特殊的探头(Probe)或楔块来匹配工件;


  2. 可以较简单地连续调整声束入射角,这对形状复杂的结构(件的异形表面(appearance)或新的检测工艺的研究而言都是必须的;


  3. 耦合液体可以连续(Continuity)使用;


  4. 由于不需要紧密的接触,因此检测(检查并测试)速度可以非常快;


  5. 直接接触(contact)法超声波探伤会因工件(Workpiece)的表面形状、表面状况或尺寸(size)的变化而产生比较大的耦合损失,液浸法则不会;


  6. 水槽中整个浸没,有助于排除(Remove)表面波,因表面波不规则地增加来自外表面的较小不连续性信号;


  7. 水槽提供延迟块以允许非常强的界面信号在弱信号返回到仪器之前就通过放大器,这一点当检测小尺寸(size)管子和薄板时特别能显示出优越性。观片灯顾名思义,采用的是半导体发光二极管(LED)作为发光的光源。LED观片灯与传统观片灯相比具有发光亮度高,寿命长,节能环保,抗震性好,发热低等优势。但是其较高的制造成本在一定程度上制约了其大范围的普及。目前在中高级医院,和高级无损检测单位使用比较多。射线胶片是为X射线照相而设计的照相胶片。大致分为直接摄影用(增感屏型和无增感屏型)和间接摄影用胶片两类。 

在液浸法超声波(是一种频率高于20000赫兹的声波)探伤中,水作为一种易获取(obtain)的耦合剂得到了很好的应用,因此,水浸法超声波探伤是液浸探伤中最常用的一种检测方法。

下面通过一个铝(Al)压缩机旋转(Rotating)轮水浸探伤实例说明不同缺陷的水浸探伤波形(Waveform)显示:

A. 伪缺陷(defect)显示(display)

     水浸法探伤中,始脉冲(由换能器激发(excite affected))显示(display)在最左边,接着是工件前表面(appearance)的反射显示,当换能器沿轴方向(direction)移动(mobile)时,折射声速恰好穿过U形槽的角并且产生伪缺陷波显示;



B. 裂纹显示

     将换能器沿轴向方向向右移动,在遇到裂纹时产生反射,此时屏幕显示波形(Waveform)如下图;



C. 焊缝裂纹显示

    下图是焊缝透平旋转轮的截图,在这个转轮中,锻造不锈钢(不锈耐酸钢)周边焊合到锻造铁素轮毂(形状:圆桶形)上,即使采用先进的焊接技术,也有可能会在周边的热影响(influence)区中产生裂纹,因此这些裂纹出现常常足以要求100%的探伤检测;



D. 金属查渣和偏析的显示(display)

     在热影响(influence)区中象裂纹这样的平坦金属夹渣也给出像上图类似的显示(display)。磁粉标准试片一种硬磁性的单畴颗粒。它与粘合剂、溶剂等制成磁浆,涂布在塑料或金属片基(支持体)的表面,就可制成磁带、磁盘、磁性卡片等磁记录材料。磁粉是磁性涂料的核心组成,是决定磁记录介质磁特性的主要因素。磁粉对磁记录材料的性质影响极大。洗片机是指冲洗X光胶片,CT,MPI等医用胶片的仪器。洗片机洗片过程主要由显影、定影、冲洗和烘干四部分组成,胶片先在装有显影药液的显影槽中放置一定时间,再在装有定影药液的定影槽中放置一定时间,接着在冲洗槽中用清水冲洗,最后烘干,洗片过程即完成。四个过程对温度、时间均有要求,且显影、定影过程对药液浓度有要求。探伤器材大全是一个探测成品及原料中隐藏着的疵病或缺陷的各种方法的综合器。这种疵病及缺陷很难或根本不能由肉眼来发现。 它们最常发现在边缘和远离焊缝的区域;

E. 锻造迸裂的显示

    锻造时存在由材料(Material)的破裂引起的不规则(rule)形状空洞、锻造迸裂是不合格的,它可能是以群体聚集且产生许多不同程序幅度显示(display),夹渣的反射也可能是不同幅度但更可能是广泛的散射,下图的显示来自外径(外缘直径)表面和内径表面的反射以及常见的群集锻造迸裂反射;



F. 表面(appearance)倒外圆的伪缺陷显示(display)

    水浸法探伤时,表面状况可能引起伪缺陷显示,避免(avoid)伪缺陷显示的最好的方法是对表面进行处理以完全避免超声(Ultrasonic)波反射,但事实上,探伤表面的这些凹陷肉眼难以分辨,在这种情况下,这些凹陷会产生如下图所示的伪缺陷波;



G. 热处理氧化(oxidation)皮的显示

     热处理能产生薄的细微氧(Oxygen)化皮或转轮表布的薄皮,这在接触法超声波(是一种频率高于20000赫兹的声波)探伤中就能产生混淆的超声波形显示,如果将探头(Probe)直接放在转轮的表面氧化(oxidation)皮区域上,扩大的氧化皮尺寸能更清楚地说明这一情况,下图则是在表面有氧化皮的情况下的水浸法探伤波形显示。


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