Las habilidades de aplicación de la detección ultrasónica de defectos para piezas forjadas y fundidas

Detección ultrasónica de defectos de piezas fundidas.

Debido a los granos gruesos, la mala permeabilidad del sonido y la baja relación señal / ruido de las piezas fundidas, es difícil detectar defectos. Utiliza haces de sonido con energía de sonido de alta frecuencia para propagarse dentro de las piezas fundidas, y cuando encuentran superficies internas o defectos, se reflejan y encuentran defectos.

La magnitud de la energía sonora reflejada es función de la directividad y naturaleza de la superficie interna o defecto y la impedancia acústica de este reflector. Por lo tanto, se pueden usar varios defectos o energía sonora reflejada por la superficie interna para detectar la ubicación, el grosor de la pared o la superficie del defecto.

La profundidad del siguiente defecto. La prueba ultrasónica es un método de prueba no destructivo ampliamente utilizado. Sus principales ventajas son: alta sensibilidad de detección, que puede detectar pequeñas grietas; tiene una gran capacidad de penetración y puede detectar piezas fundidas de sección gruesa. Sus principales limitaciones son: es difícil explicar la forma de onda reflejada del defecto desconectado con un tamaño de contorno complejo y poca directividad; para estructuras internas indeseables, tales como tamaño de grano, estructura, porosidad, contenido de inclusión o dispersión fina. Los precipitados, etc., también dificultan la interpretación de la forma de onda; Además, se debe hacer referencia al bloque de prueba estándar al realizar la prueba.

Detección ultrasónica de fallas en piezas forjadas.

(1) Procesamiento de forja y defectos comunes.

Las piezas forjadas se forman forjando y presionando lingotes de acero caliente. El proceso de forja incluye calentamiento, deformación y enfriamiento. Los defectos de forja se pueden dividir en defectos de fundición, defectos de forja y defectos de tratamiento térmico. Los defectos de fundición incluyen principalmente: cavidad de contracción residual, holgura, inclusiones, grietas, etc. Los defectos de forja incluyen principalmente: pliegues, manchas blancas, grietas, etc. Los defectos del tratamiento térmico son principalmente grietas.

El residuo de la cavidad de contracción es la cavidad de contracción residual en el lingote cuando el cabezal de corte es insuficiente durante el forjado, y es más común al final del forjado.

La porosidad es la falta de compacidad y las cavidades formadas durante la solidificación y contracción del lingote de acero. Durante la forja, no se fusiona completamente debido a una relación de forja insuficiente, y existe principalmente en el centro y la cabeza del lingote de acero.

Las inclusiones incluyen inclusiones internas, inclusiones no metálicas extrañas e inclusiones metálicas. Las inclusiones internas se concentran principalmente en el centro y la cabeza del lingote.

Las grietas incluyen grietas de fundición, grietas de forja y grietas de tratamiento térmico. Las fisuras intergranulares del eje del acero austenítico son fisuras provocadas por la fundición. La forja y el tratamiento térmico incorrectos formarán grietas en la superficie o el núcleo de la forja.

La mancha blanca es el alto contenido de hidrógeno de la forja, y el enfriamiento es demasiado rápido después de la forja, y el hidrógeno disuelto en el acero es demasiado tarde para escapar, lo que provoca el agrietamiento causado por una tensión excesiva. Las manchas blancas se concentran principalmente en el centro de la gran sección de la forja. Las manchas blancas siempre aparecen en grupos en acero.

(2) Descripción general de los métodos de detección de fallas

Según la clasificación del tiempo de inspección, la inspección de forja se puede dividir en inspección de materia prima e inspección en el proceso de fabricación, inspección de producto e inspección en servicio.

El propósito de la detección de fallas en la materia prima y la detección de fallas en el proceso de fabricación es encontrar defectos lo antes posible, a fin de tomar las medidas oportunas para evitar el desarrollo y expansión de defectos y causar desguace. El propósito de la inspección del producto es garantizar la calidad del producto. El propósito de la inspección en servicio es monitorear los defectos que pueden ocurrir o desarrollarse después de la operación, principalmente grietas por fatiga.

1. Detección de defectos en forjas de ejes

El proceso de forjado de las piezas forjadas de ejes se basa principalmente en el alargamiento, por lo que la orientación de la mayoría de los defectos es paralela al eje, y la detección de dichos defectos es mejor con una sonda recta de onda longitudinal desde la dirección radial. Teniendo en cuenta que los defectos tendrán otra distribución y orientación, la detección de fallas de las piezas forjadas del eje también debe complementarse con la detección axial con sonda recta y la detección circunferencial y la detección axial con sonda oblicua.

2. Detección de fallas en las piezas forjadas de pasteles y tazones.

El proceso de forjado de las piezas forjadas de torta y cuenco se basa principalmente en el recalcado, y la distribución de los defectos es principalmente paralela a la superficie del extremo. Por lo tanto, detectar los defectos en la superficie del extremo con una sonda recta es el mejor método para detectar defectos.

3. Detección de defectos en tubos forjados

El proceso de forja de las piezas forjadas de barril es primero trastornar, luego perforar y luego enrollar. Por lo tanto, la orientación de los defectos es más complicada que la orientación de los defectos en las forjas de eje y las forjas de torta. Sin embargo, dado que la parte central del lingote con la peor calidad se ha eliminado durante el punzonado, la calidad de las piezas forjadas cilíndricas es generalmente mejor. La orientación principal de los defectos sigue siendo paralela a la superficie exterior del cilindro, por lo que la detección de las piezas forjadas cilíndricas todavía se basa en la detección de la superficie cilíndrica exterior de la sonda recta, pero para la pared más gruesa de las piezas forjadas cilíndricas, se debe utilizar una sonda oblicua para la detección.

(3) Selección de condiciones de detección

Selección de sonda

En la inspección ultrasónica de piezas forjadas, se utilizan principalmente sondas rectas de onda longitudinal. El tamaño del chip es Φ14 ～ Φ28mm, y se usa comúnmente Φ20mm. Para piezas forjadas más pequeñas, considerando el área de campo cercano y las razones de pérdida de acoplamiento, generalmente se utilizan sondas de chip pequeño. A veces, para detectar defectos que están inclinados en un cierto ángulo con la superficie de detección, también se puede usar una sonda oblicua con un cierto valor de K para la detección. Para defectos de corta distancia, debido a la influencia del área ciega y el área de campo cercano de la sonda recta, la sonda recta de doble cristal se utiliza a menudo para la detección.

Los granos de las forjas son generalmente más finos, por lo que se puede seleccionar una frecuencia más alta de detección de fallas, generalmente 2.5 ~ 5.0MHz. Para algunas piezas forjadas con granos gruesos y atenuación severa, para evitar el "eco del bosque" y mejorar la relación señal / ruido, se debe seleccionar una frecuencia más baja, generalmente 1.0-2.5MHz.

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