01白點的超聲波探傷

1、?？∶裾撐募?頁第1頁白點的超聲波探傷西安冶金機械廠實驗室我廠在最近幾年中曾解剖過9種工件，經探傷確認為白點缺陷。被檢工件最小直徑為240mm，最大為郵900mm。有合金鋼，也有碳素鋼。白點易產生在截面大的鍛鋼工件的中間部位，如材質為38SiMnMo的大齒輪（粗加工前的尺寸見圖1；加工后的尺寸見圖2），其白點就是產生在距平面50～175mm、距園周面約30mm或50mm的范圍內。圖3為白點的低倍照片，圖4為其縱向斷口照片。從圖4可以看

2、到明顯的橢圓形白點。實踐證明：合金鋼產生白點要比碳素結構鋼敏感，并以含鎳、鉻、錳等元素的合金結構鋼、合金工具鋼的白點敏感性最大，而奧氏體鋼、純鐵素體及萊氏體鋼中沒有白點。合金鋼中的白點，其尺寸一般都較大。在軸類工件中常呈放射型環(huán)狀分布，即缺陷走向呈放射型，其分布集中在一個環(huán)形的帶狀區(qū)域內。我們在解剖材質為38CrSiMnMo的4m3電鏟主動軸（粗加工后的尺寸為2401250mm）時，所見到的白點缺陷就是這樣分布的（圖5）。碳素鋼中的白點

3、，由于其含氫量少、組織應力小等原因，雖然也集中分布，但其尺寸一般較小。工件中出現白點，往往具有批量性的特征，即在同一爐、同一批材料中成批出現。一次，我們檢驗了一批軸（共23根），發(fā)現每根都有白點。另一次，檢驗一批大齒輪，共10個，也是個個都有白點。由于白點總是集中分布（群聚性強，是一種群聚性缺陷），所以對超聲波的漫反射很厲害，對底波的高度以及反射次數影響嚴重。圖1圖2圖438SiMnMo大齒輪斷口上的白點圖3大齒輪白點低倍（最大裂紋10

4、mm）圖5主動軸白點低倍試片白點的超聲波探傷共2頁第2頁白點的缺陷波還具有彼此獨立，波形尖銳，探頭移動時，缺陷波的變化速度較慢，降低探傷靈敏度，缺陷波下降不快等特征。仍以38CrSiMnMo鋼的大齒輪為例，用JTS－3或CTS－4B型探傷儀能發(fā)現高度225mm的CS－1型標準試塊上Φ2平底孔的靈敏度。在粗車前的毛坯平面上探傷時，距園周邊緣30～40mm的范圍內可以出現3～4次底波反射，并且沒有缺陷波，一旦超出這個范圍，就出現缺陷波，其深

5、度范圍在50～175mm之間，而且多數部位底波消失。圖6～9是粗車后從CTS－4B型探傷儀示波屏上拍攝的波形照片。圖6為有一次底波時的波形照片；圖7為降低靈敏度時的波形照片；圖8為有三次底波時的波形照片；圖9為只有缺陷波沒有底波時的波形照片。綜上所述，只要把白點的產生原因、分布規(guī)律及超聲波反射特征掌握好，利用超聲波探傷判定工件中有無白點是不難的。但是在實際應用中還需要對以下幾點加以注意：1疏松與方框形偏析在分布位置上與白點相類似，但3級

6、以下的疏松和偏析在鍛件中對底波的多次反射影響不大，并且只有在比正常靈敏度高10～20dB的靈敏度時，才能見到缺陷波。缺陷反射波較弱，降低靈敏度時缺陷波下降迅速。移動探頭時，缺陷波跳動很快。晶粒粗大與工件中嚴重的疏松一樣，也使底波多次反射減少，但改用低頻率后即可恢復。2分散的夾雜物也能造成對底波的吸收和形成叢林狀缺陷波，但與白點比較，對底波的多次反射影響較小，其分布也不象白點那樣具有規(guī)律性。一般說來，冒口處多于水口處。降低靈敏度時，缺陷波

7、下降也較快。3軸內環(huán)狀分布的白點，由于走向是放射型的，對底波反射次數的影響有時也不一定明顯，如果仍按底波是否消失來判傷，必然造成誤判。因此，應把缺陷是否呈環(huán)狀分布作為判傷的主要依據。就一般人的看法，當超聲波穿過環(huán)狀分布的缺陷時，應當出現如圖10a、b（用CTS－4B型探傷儀和CS－1型試塊上225／Φ2靈敏度去探測38CrSiMnMo鋼電鏟主動軸上環(huán)狀分布的缺陷時所拍攝的波形照片）所示波形，亦即有兩撮缺陷波同時出現在掃描線上。一撮比較接

8、近起始波，一撮比較接近底波。并且，利用兩撮缺陷波之間的間距，還可以估算出環(huán)的直徑。事實上，當軸的直徑較大或者受其它因素影響時，我們只能見到比較接近起始波的那一撮缺陷波。因此，在判斷缺陷是否呈環(huán)狀分布時，又主要是依靠探頭沿軸的園周方向移動的過程中，比較接近起始波的那撮缺陷波是否在各處都能顯現作為依據。此外，當白點的級別等于或小于一級時，單憑超聲波探傷進行定性也會遇到困難，因為此時的缺陷波形與夾渣之類的缺陷波形基本相似，很難分辨。（文章在這