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鋼制閥門鑄件超聲波探傷常見缺陷

主要缺陷有:氣孔(金屬凝固過程中未能逸出的氣體留在金屬內部形成的小空洞)、縮孔與疏松(鑄件或鋼錠冷卻凝固時,體積要收縮,在較后凝固的部分因為得不到液態金屬的補充而會形成空洞狀的缺陷)、夾渣、夾雜、偏析、鑄造裂紋、冷隔、翻皮、各向異性。

鋼制閥門鑄件超聲波探傷常見的主要缺陷

鋼制閥門鑄件中常見的主要缺陷有

1.氣孔

這是金屬凝固過程中未能逸出的氣體留在金屬內部形成的小空洞,其內壁光滑,內含氣體,對超聲波具有較高的反射率,但是又因為其基本上呈球狀或橢球狀,亦即為點狀缺陷,影響其反射波幅。鋼錠中的氣孔經過鍛造或軋制后被壓扁成面積型缺陷而有利于被超聲檢測所發現。

2.縮孔與疏松

鑄件或鋼錠冷卻凝固時,體積要收縮,在較后凝固的部分因為得不到液態金屬的補充而會形成空洞狀的缺陷。大而集中的空洞稱為縮孔,細小而分散的空隙則稱為疏松,它們一般位于鋼錠或鑄件中心較后凝固的部分,其內壁粗糙,周圍多伴有許多雜質和細小的氣孔。由于熱脹冷縮的規律,縮孔是必然存在的,只是隨加工工藝處理方法不同而有不同的形態、尺寸和位置,當其延伸到鑄件或鋼錠本體時就成為缺陷。鋼錠在開坯鍛造時如果沒有把縮孔切除干凈而帶入鍛件中就成為殘余縮孔(縮孔殘余、殘余縮管)。

3.夾渣

熔煉過程中的熔渣或熔爐爐體上的耐火材料剝落進入液態金屬中,在澆注時被卷入鑄件或鋼錠本體內,就形成了夾渣缺陷。夾渣通常不會單一存在,往往呈密集狀態或在不同深度上分散存在,它類似體積型缺陷然而又往往有一定線度。

 4.夾雜

熔煉過程中的反應生成物(如氧化物、硫化物等)-非金屬夾雜,或金屬成分中某些成分的添加料未完全熔化而殘留下來形成金屬夾雜,如高密度、高熔點成分-鎢、鉬等。 

5.偏析

鑄件或鋼錠中的偏析主要指冶煉過程中或金屬的熔化過程中因為成分分布不均而形成的成分偏析,有偏析存在的區域其力學性能有別于整個金屬基體的力學性能,差異超出允許標準范圍就成為缺陷。

6.鑄造裂紋

鑄件中的裂紋主要是由于金屬冷卻凝固時的收縮應力超過了材料的極限強度而引起的,它與鑄件的形狀設計和鑄造工藝有關,也與金屬材料中一些雜質含量較高而引起的開裂敏感性有關(例如硫含量高時有熱脆性,磷含量高時有冷脆性等)。在鋼錠中也會產生軸心晶間裂紋,在后續的開坯鍛造中如果不能鍛合,將留在鍛件中成為鍛件的內部裂紋。

7.冷隔

這是鑄件中特有的一種分層性缺陷,主要與鑄件的澆鑄工藝設計有關,它是在澆注液態金屬時,由于飛濺、翻浪、澆注中斷,或者來自不同方向的兩股(或多股)金屬流相遇等原因,因為液態金屬表面冷卻形成的半固態薄膜留在鑄件本體內而形成一種隔膜狀的面積型缺陷。

8.翻皮

這是煉鋼時從鋼包向錠模澆注鋼錠時,因為澆注中斷、停頓等原因,先澆入的液態金屬表面在空氣中迅速冷卻形成氧化膜,在繼續澆注時新澆入的液態金屬將其沖破翻入鋼錠體內而形成的一種分層性(面積型)缺陷,它在后續的鋼錠開坯鍛造中是無法鍛合消除的。

9.各向異性

鑄件或鋼錠冷卻凝固時,從表面到中心的冷卻速度是不同的,因而會形成不同的結晶組織,表現為力學性能的各向異性,也導致了聲學性能的各向異性,亦即從中心到表面有不同的聲速與聲衰減。這種各向異性的存在,對鑄件超聲波檢測時評定缺陷的大小與位置會產生不良影響。

關鍵詞:鑄件探傷       

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