球墨铸铁铸造质量的无损检测综合评价方法[1]

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1、第30卷第1期无损探伤Vol.30No.12006年2月NDTFebruary.2006
球墨铸铁铸造质量的无损检测综合评价方法田代才陈铁群(华南理工大学,广州510640)摘要:介绍了各种无损检测技术用于球墨铸铁质量检测的基本原理及应用状况。液体渗透检测、涡流检测和磁粉检测常用于检测铸件表面和近表面缺陷,射线检测和超声检测常用于检测铸件内部缺陷,超声检测还可用于表面光洁铸件的球化质量的检测,振动检测则用于表面粗糙铸件的球化质量的检测。关键词:涡流检测;射线检测;超声检测;振动检测;球化率中图分类号:TG11

2、5.28文献标识码:A文章编号:1671-4423(2006)01-42-041前言以反映出缺陷的形状、大小和分布情况。需要指出的是,渗透检测的精确度随被检材料表面粗糙度的增球墨铸铁被大量用来制造汽车的凸轮轴、曲轴、加而降低,即表面越光洁检测效果越好,磨床磨光的轮毂等重要零件,准确评定这些零部件的铸造质量表面检测精确度最高,甚至可以检测出晶间裂纹。十分重要。铸件的检测主要包括尺寸检查、外观和表除着色检测外,荧光渗透检测也是常用的液体面的目视检查、化学成份分析和力学性能试验,对于渗透检测方法,需要配置紫外光灯进

3、行照射观察,检要求比较高或铸造工艺上容易产生问题的铸件,还测灵敏度比着色检测高,但紫外光对人眼有害处。需要进行无损检测,可用于球墨铸铁件质量检测的2.2涡流检测无损检测技术包括:液体渗透检测、磁粉检测、涡流涡流检测适用于检查球墨铸铁件表面以下一般检测、射线检测、超声检测及振动检测等。不大于6～7mm深的缺陷。涡流检测分放置式线圈2铸件表面及近表面缺陷的检测法和穿过式线圈法两种。如果铸件表面存在缺陷,则铸件表面经过清沙、修整、打磨光滑、表面清洁涡流的电特征会发生畸变,从而检测出缺陷的存在,后,还可能存在各种缺陷

4、,有表面开口缺陷,也有近所发现的缺陷(如裂纹)一般都垂直于涡流方向,涡表面缺陷。这些缺陷需用不同的检测技术对其进行流检测的主要缺点是不能直观显示缺陷的大小和形百分之百的无损检测。首先是目视检查,然后根据铸状,一般只能确定出缺陷所在表面位置和深度,另外件要求和材料性质,采用液体渗透检测、涡流检测和它对工件表面上小的开口缺陷的检出灵敏度不如渗磁粉检测等。透检测。2.1液体渗透检测2.3磁粉检测液体渗透检测用来检查球墨铸铁件表面上的各磁粉检测适合于检测球墨铸铁表面缺陷及表面种开口缺陷,如表面裂纹、表面针孔等肉眼难以

5、发现以下数毫米深的缺陷,它需要直流(或交流)磁化设的缺陷。常用的渗透检测是着色检测,它是将具有高备和磁粉(或磁悬浮液)才能进行检测操作。磁化设渗透能力的有色(一般为红色)液体(渗透剂)侵湿或备用来在铸件内外表面产生磁场,磁粉或磁悬浮液喷洒在铸件表面上,几分钟后渗透剂渗入到开口缺用来显示缺陷。当在铸件一定范围内产生磁场时,磁陷内,快速擦去表面渗透液层,再将易干的显示剂化区域内的缺陷就会产生漏磁场,当撒上磁粉或悬(也叫显像剂)喷洒到铸件表面上,待将残留在开口浮液时,磁粉被吸附在漏磁场的位置,从而显示出缺缺陷中的渗

6、透剂吸出来后,显示剂就被染色,从而可陷的存在。显示出的缺陷基本上都是横切磁力线的
基金项目:广东省科技计划项目(2004A11303001)第1期田代才等:球墨铸铁铸造质量的无损检测综合评价方法43缺陷,对于平行于磁力线的长条型缺陷则显示不出小的裂纹;具有大的穿透能力,可以探测厚截面铸来,为此,操作时需要不断改变磁化方向,以保证能件。其主要局限性在于:对于轮廓尺寸复杂和指向性够检查出未知方向的各个缺陷。不好的断开性缺陷的反射波形解释困难;对某些内部结构,例如晶粒大小、组织结构、多孔性、夹杂含量3铸件内部缺陷的

7、检测或细小的分散析出物等,同样妨碍波形解释;另外,对于球墨铸件的内部缺陷,常用的无损检测方检测时需要参考标准试块。法是射线检测和超声检测。其中射线检测效果最好,4球化质量检测技术它能够得到反映内部缺陷种类、形状、大小和分布情况的直观图像,但对于大厚度的大型铸件,超声检测球化级别是球墨铸铁件质量的主要考核指标之是很有效的,可以比较精确地测出内部缺陷的位置、一,球墨铸铁的力学性能与石墨球化率有关,球化率当量大小和分布情况。的常规测定方法是金相法,不仅费时费力,而且属于3.1射线检测破坏性检测,特别是检测结果并不能

8、完全代表每件对于球墨铸铁的射线检测,一般用X射线或
产品本身的真实状态,因而不能满足现代工业对重射线作为射线源,因此需要产生射线的设备和其他要产品进行百分之百无损检测的要求。近年来的研附属设施,当工件置于射线场照射时,射线的辐射强究及实践表明,超声法和振动法是评定球化级别的度就会受铸件内部缺陷的影响,穿过铸件射出的辐行之有效的无损检测方法。射强度随着缺陷大小、性质的不同而有局部的变化,4.1超声检测