鑄鋼輪帶的超聲波探傷缺陷分析

高龍會(huì) 楊紹輝

摘 要：本文主要介紹超聲波探傷對(duì)鑄鋼件輪帶鑄造過(guò)程中易產(chǎn)生的典型缺陷進(jìn)行波形分析。

關(guān)鍵詞：超聲波探傷；鑄鋼輪帶；缺陷

0 前言

回轉(zhuǎn)窯是水泥廠的核心和關(guān)鍵設(shè)備，輪帶是回轉(zhuǎn)窯最重要的大型支撐部件，對(duì)回轉(zhuǎn)窯的穩(wěn)定運(yùn)行起著非常關(guān)鍵的作用。輪帶一般是體積大，重量重的鑄鋼件，技術(shù)要求高，日常維護(hù)困難，工作條件相當(dāng)惡略，且更換輪帶周期長(zhǎng)、難度大。所以在前期制造過(guò)程中，如不能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部缺陷并清除，可能會(huì)在水泥廠正常生產(chǎn)中帶來(lái)非常嚴(yán)重的影響和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)輪帶內(nèi)部質(zhì)量的有效控制，延長(zhǎng)其使用壽命，對(duì)回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)期運(yùn)行具有很重要的實(shí)際意義。

1 超聲波檢測(cè)方法、原理

超聲波檢測(cè)方法是目前應(yīng)用最廣泛的無(wú)損檢測(cè)方法之一。因該種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)檢驗(yàn)成本低、檢測(cè)速度較快、設(shè)備輕便，可用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、靈敏度高、對(duì)缺陷定位準(zhǔn)確等特性而被廣泛應(yīng)用于金屬制品內(nèi)部質(zhì)量的檢測(cè)。

超聲波是一種頻率大于20KHz的高頻率機(jī)械波，在實(shí)際應(yīng)用中，利用電脈沖激勵(lì)超聲探頭的壓電晶片，使其產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，這種振動(dòng)在與其接觸的介質(zhì)中傳播，形成超聲波。利用超聲波在被檢材料內(nèi)傳播過(guò)程中遇到聲阻抗不同的異質(zhì)界面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射、折射、散射和能量衰減的特性，根據(jù)反射波在檢測(cè)儀器的熒光屏上顯示的位置、波幅高低及波形變換來(lái)對(duì)缺陷進(jìn)行大小、位置定量的方法。

2 鑄鋼件輪帶鑄常見(jiàn)缺陷及波形分析

鑄鋼件輪帶是將金屬熔化直接填充在靜止鑄型中，液體金屬通過(guò)冷卻，凝固成型后得到的零件。產(chǎn)生的缺陷種類(lèi)和形狀復(fù)雜，主要缺陷類(lèi)型有孔洞類(lèi)（氣孔、疏松、縮松、縮孔）、裂紋冷隔類(lèi)（冷裂、熱裂、冷隔和熱處理裂紋）、組織不均（粗晶）等。

2.1 孔洞類(lèi)

2.1.1氣孔 缺陷波形尖銳、陡峭、波根清晰，當(dāng)探頭移動(dòng)時(shí)，單個(gè)氣孔及針狀氣孔的缺陷波很快消失，底波幾乎無(wú)損失。線狀氣孔、密集氣孔則連續(xù)不斷地出現(xiàn)缺陷波，底波有損失，隨著嚴(yán)重程度底波可能會(huì)全部消失。

2.1.2疏松 鑄件中的疏松對(duì)聲波有明顯的吸收和散射作用，缺陷回波以雜波、草狀波顯示，常使底波反射次數(shù)明顯減少

2.1.3縮孔 缺陷波反射強(qiáng)烈，當(dāng)量大，波底寬大，成束狀，在主缺陷波附近常伴有小缺陷波，對(duì)底波影響大。

2.2 裂紋

當(dāng)波束與裂紋垂直時(shí)，缺陷波形明顯、尖銳、波峰陡峭，起波迅速，消失也迅速；缺陷有一定延伸長(zhǎng)度，探頭沿裂紋平行移動(dòng)時(shí)，波形在熒光屏上的位置隨裂紋方向、曲折程度而變，探頭移動(dòng)到一定距離后，才逐漸減幅，直至消失。

2.3 粗晶

通常在一次底波前呈密集草狀波顯示，缺陷波模糊不清，波與波之間難于分辨。換用較低頻率探頭檢測(cè)，底波次數(shù)明顯增多或恢復(fù)正常，草狀波幅度降低

3 結(jié)束語(yǔ)

缺陷性質(zhì)不同，其危害程度不同，利用超聲波檢測(cè)方法對(duì)鑄鋼件輪帶中常見(jiàn)缺陷波形分析，能準(zhǔn)確對(duì)缺陷進(jìn)行定位、定量，若經(jīng)驗(yàn)豐富也能對(duì)缺陷定性，對(duì)缺陷的處理起很重要指導(dǎo)作用，從而提高輪帶的使用壽命，降低回轉(zhuǎn)窯安全事故發(fā)生的概率。也可幫助鑄造工藝的改進(jìn)，有效降低制造成本。

參考文獻(xiàn)：

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