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钛铸锭冒口超声波探伤的技术

来源:钛板,钛棒,钛管,钛丝,钛设备,钛合金,钛材 发布时间:2015-12-4 9:57:41
铸锭一般采用超声脉冲纵波入射接触法探伤,由于铸锭内部组织粗大,致使超声波传播衰减严重,穿透力弱。通常市面上常用的探伤仪因穿透能力差,往往得不到探伤需要的底面回波,不能满足探伤要求。考虑到铸锭尺寸较大,又由于铸锭生产工艺决定了冒口的基本位置在径向是处在心部,所以对盲区可不作考虑。关键是探伤仪的信噪比、穿透能力。由于铸锭内部晶粒粗大,不致密,致使超声波衰减严重。另外,超声波在粗晶界面上会产生漫反射,导致荧光屏上显现出杂乱的林状波。这些林状反射回波又会与缺陷回波混杂在一起,致使大直径(Φ518~820mm的钛合金铸锭探伤困难,而对于特大直径例如Φ1000mm的TC4钛合金铸锭尤为显著。研究人员根据球面波在凹柱曲面上的反射特点,利用铸锭本身超声波传播特性调节探伤灵敏度进行铸锭冒口探伤。
 
通过对铸锭组织粗大导致的晶界反射严重、声波衰减较大等特点的分析,结合大量的探伤试验,建立了切实可行的探伤方法。力航钛业www.hvw00.com公司采用该方法能准确的确定铸锭冒口位置。考虑到曲面表面不可能有较高光洁度,实验中选用粘性较大的机油作为耦合剂。按实践经验,对铸锭头部300mm范围内的周面进行机加工。加工后的表面光洁度基本达到6.3μm,可满足冒口探伤的要求。铸锭探伤时,在铸锭头部经过机加工的周面上,沿周向均匀选取3~5处作为轴向扫查面。在选定的3~5个扫查面上,先后按顺序从铸锭头部沿轴线方向移动探头,直至缺陷回波由高到低直至消失。
 
实验选用一种进口的M340超声波探伤仪作为探伤用仪器。该仪器具有较高的发射电压,且与探头匹配的阻尼、脉宽可调等特性,经全面调试可满足检测要求。铸锭冒口探伤采用纵波直探头。分别选3种不同频率的探头,在同一钛合金铸锭上测得底面回波高度值,从实验数据可以看出,较低的探头频率穿透能力强有利于粗晶材料的探伤。通过理论分析和大量的探伤实践,选用频率为1.25MHz的探头时,探伤效果较为理想。在铸锭实际探伤中实验选用的探头直径为20mm。
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