铸钢件超声波检测工艺参数选择分析

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1、湖南电力第31卷第3期HUNANELECTRICP0WER2011年6月doi：10．3969／j．issn．1008—0198．2011．03．016铸钢件超声波检测工艺参数选择分析龙会国，胡波涛(湖南省电力公司科学研究院，湖南长沙410007)摘要：通过调整超声波检测参数，研究分析ZGOCrl3Ni4Mo铸钢件检测反射回波波幅与超声波检测参数变化的关系。试验结果表明，探头频率、直径对对回波增益产生较大影响，当铸钢件壁厚<75mm时，宜选用频率为2．5MHz；当壁厚／>75mm时，宜选择频率为2．25MHz，探头晶片直径为20mill较佳。关键词：水电站；马氏体不锈钢铸钢件；超声波；

2、回波中图分类号：TG115：Tv7文献标识码：A文章编号：1008·0198(2011)03—0050-03ParametersselectionanalysisofultrasonictestingtechniqueforcastingsteelLONGHui—guo，HU13o—tao(HunanElectricPowerCorporationResearchInstitute，Changsha410007，China)Abstract：ThepaperstudiesandanalysesthechangerelationshipbetweentheechoWaVefOnrlsam

3、plitudeandvariousultrasonictestingparametersofZGOCrl3Ni4Mocastingsteeltestingbyadjustingultrasonictestingparametem．Experimentresultsshowthatthevariationsoffrequencyordiameterofultrasonictransducerhavegreatimpactonechowaveformamplification．Frequencyof2．5MHzissuitableforultrasonictestingwhenwallth

4、icknessislessthan75mm，andfrequencyof2．25MHzissuitablewhenwallthicknessismorethan75mm．Diameterofprobewaferis20mmbetter．Keywords：hydroelectricplant；martensiticstainlesssteel；ultrasonic；echowavcform水电机组的转轮、叶片、上冠、下环等大型铸测工艺参数的技术思路。钢件的制造、使用质量对于水电机组安全稳定运行1试验材料与方法具有重要的意义，而无损检测则成为铸件缺陷检测的首选方法，目前比较有效的方法包括超

5、声波探伤试件材质为ZG0Crl3Ni4Mo马氏体不锈钢，厚法、x射线透照法和射线层析摄影法。超声波探伤度分别为：25mm，45mm，70mill，95mm，200具有灵敏度高、穿透性强、检测速度快、成本低和mm。参考ASME标准中A609／A609M的试件加工对人体无害等优点，可根据缺陷波形特性估判缺陷标准，加工直径为50mm，孔径为7mm，深度分性质，因而被广泛地使用于大型铸钢部件检别为25mm，50mm，75mm的平底孔。测·引。试验仪器为武汉中科创新科技股份公司生产的铸钢件存在晶粒粗大、形状复杂、表面粗糙等汉威HS616型，采用A型脉冲反射式纵波探头问题，给超声波检测带来诸多难题

6、，而工艺参数的(表1)。试样表面粗糙度为3．2，耦合剂为机选择则直接影响检测效果，探头频率、晶片尺寸是油，表面补偿为0dB。影响检测效果最为重要的工艺参数。文中以水电站分别检测试件不同深度的缺陷，测定其反射回广泛使用的新型铸钢材料ZGOCrl3Ni4Mo马氏体不波波幅为80％时仪器的增益值，通过对比分析探锈钢为对象，通过试验分析超声波检测工艺参数中头频率、直径对增益值的关系，可得到选择超声波频率、晶片尺寸的影响因素，提供了选择超声波检检测铸钢件时最佳频率和探头直径的方法。收稿日期：2010-09-15·5O·第31卷第3期龙会国等：铸钢件超声波检测工艺参数选择分析2011年6月此外，铸

7、钢件厚度对底波增益也有影响，厚度越2试验结果与分析大，增益越大。但对于规格为10P20N探头，由于2．1声速测量近场区的影响，对200mm及以下厚度试件的增益目前测量固体中的声速和衰减系数的方法主要影响不明显。有脉冲反射法、直接接触法、脉冲透射插入法】。图2所示为直探头检测马氏体不锈钢铸件时频文中以脉冲反射法测量，采用文献(3]中的超声波率对缺陷回波增益的影响。从图2可知，对于同一检测仪器测量法，利用单探头反射测量纵波声速，测深度的缺陷而言，探