铅合金构件超声检测技术研究

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1、铸造Apr．2010·384·FOUNDRYVoI．59NO．4铅合金构件超声检测技术研究王增勇，李建文，孙朝明(中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳621900)摘要：针对40mlTl厚的铅合金构件质量检测，设计了不同深度的平底孔试块：lmm、2mm和鳓mm。在分析和试验的基础上，优选了超声换能器参数，采用不同的超声波检测方法对缺陷检测能力进行验证，结果表明：铅合金构件的超声波检测频率不宜高于5MHz，在现有技术下，可以明显检出构件内部42mm平底孔当量的缺陷，且超声相控阵技术缺陷的检

2、出率高于常规超声检测方法，但也只能检出30mm深度范围内的qblmm平底孔缺陷。关键词：铅合金；缺陷；超声波检测；灵敏度中图分类号：TG115．28+5文献标识码：A文章编号：1001—4977(2010)04—0384—04UltrasonicTestingResearchofPbAlloyPartsWANGZeng—yong，LIJian—wen，SUNChao—ming(InstituteofMachineryManufacturingTechnology，CAEP，Mianyang6219

3、00，Sichuan，China)Abstract：Toinspecttheinnerqualityofthe40mm-thickPballoypart．thereferenceblocksofflat-bosomedholeswithdifferentdepthandsize，1mm，2mmand4mm，weredesigned．Basedontheoryanalysisandexperimentstudy，theparametersofultrasonictransducerwereselec

4、tedandoptimized．Diferentultrasonictestingmethodswereadoptedtoverifythetestingcapability．andtheresultsshowthatsuitabletestfrequencywasIowerthan5MHZ．Onconditionofcurrenttestingcapability．2mm—holeequivalentinnerdefectscouldbeobviouslydetected．Thetestings

5、ensitivityofphasedarrayultrasonictestingwashigherthancurrentultrasonictesting．butitcouldonlydetectthe1mm-holeequivalentinnerdefectswithin30mmdepth．KeyWOrds：Pballoy；defect：ultrasonictesting；sensitivity某壁厚约40mm的圆筒状铸造铅合金产品结构件，隔和夹杂。超声检测时，夹杂和孔洞的反射机理基本类其内部质

6、量的好坏和材质均匀性将直接影响到产品的似，试块设计时，只需模拟孔洞和裂纹两种缺陷类型即整体性能和屏蔽效果，因此需要研究适宜于铅合金构可，即：①平底孔缺陷试块：模拟不同深度和大小的孔件现场检测的无损检测方法，对其内部质量进行控制。洞和夹杂缺陷；②横孔试块：模拟裂纹类缺陷。对铸件内部质量的无损检测，国内外普遍采用的无为验证超声波的检测能力，同时满足纵波和横波检损检测方法为超声检测和射线检测法『】-3]。但铅合金材料测的研究需要，设计了lmm、口mlTl和4IIqlTI三种孔对射线和超声都具有强衰减性。

7、一般使用中子源或射径、检测深度分别为15mm、20film、30mill和40mrrl的线源对其进行检测，其设备费用、射线防护费用和使用平底孑L，见图1。小孑L加工要求参照GB／T11259--1999[~维护费用相当昂贵。我所从2000年开始，开展了相关的的有关规定，图1中的平底孑L既可作为纵波调节用的平底检测技术研究，实现了10mm厚铅合金铸件内部lmm平底孑L当量缺陷的超声检出能力『4]，以及壁厚不大于41Tlm的铅合金构件内部质量的高灵敏度射线检测。对厚约40mm的铅合金构件检测，工程上超

8、声直接接触法更加适合，但铅合金铸件材质较软，且表面粗糙度较大，检测中尚需解决超声耦合、材质衰减对检测灵敏度的影响、检测方法选取、检测灵敏度控制等问题。1灵敏度试块设计与]j~-r图1对比试块铅合金内部常见缺陷主要为四类：孔洞、裂纹、冷Fig．1Structureandsizeofthereferenceblock收稿日期：2010—02—09收到初稿，2010—03一Ol收到修订稿。作者简介：王增勇(197]一)，男，重庆璧山人，高级工程师，研究方向为无损检测技术与工艺。E-mai