风力发电机组球墨铸铁件超声波无损检测

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1、风力发电机组球墨铸铁件超声波无损检测谷柱1，柴玉东2(1GE检测控制技术，上海，201203；2北京罗斯威尔新技术有限公司，北京，100123)摘要：风力发电机组中球墨铸铁得到大量的使用，球墨铸铁的无损检测一般采用超声波检测和磁粉检测，国外风电企业都有严格的球墨铸铁检测规程，随着国内对球墨铸铁检测的重视程度的提高，球墨铸铁检测风力发电的行业规范也颁布实施。本文将先介绍球墨铸铁的超声波检测的特点、然后介绍国外风电企业对球墨铸铁超声波检测的规程、最后介绍风电典型球墨铸铁结构超声波检测。关键词：风力发电；球墨铸铁；超声波检测；中图分类号：文献识别码：文章编号：UltrasonicT

2、estingforSpheroidalGraphiteCastIronInWindPowerAbstract：Spheroidalgraphitecastironbeingusedwidelyinwindpowernow,theNonDestructiveTestingforthismaterialmainlyusingmagneticparticletestingandultrasonictesting.Foreignwindpowercompanieshavestricttestingproceduresforspheroidalgraphitecastiron.With

3、Chinaemphasisonproductqualityincreasing,theNonDestructiveTestingstandardforspheroidalgraphitecastironinwindpowerwillbereleasedsoon.Thispaperfirstlywillexplainthecharacteristicofultrasonictestingforspheroidalgraphitecastiron,thenintroducetheultrasonictestingprocedureofforeignwindpowercompany

4、,sometypicalwindpowerspheroidalgraphitecasting’sultrasonictestingwillrecommendedlast.KeyWords：WindPower;SpheroidalGraphiteCastIron;UltrasonicTesting中国从2005年开始大规模发展风电，风电设备自主化程度也越来越高。铸件在风电领域应用较广泛，风电机组用铸件主要有轮毂、底座(机舱座)、轴、轴承座、齿轮箱箱体等，。风电铸件材料主要采用球墨铸铁，球墨铸铁由于碳以球状存在于铸铁基体中，改善了对基体的割裂作用，使得其抗拉强度、屈服强度、塑性、

5、冲击韧性大大提高，并具有耐磨、减震、工艺性能好、成本低等优点[1]。对于风电机组球墨铸件的无损检测手段主要有超声波检测和磁粉检测，其中超声波检测主要检测铸件内部缺陷应用较为广泛。国外的风电制造企业例如Gamesa等在无损检测企业规范中对于球墨铸铁的检测都有严格的规定，国内的风电企业很多参照EN12680欧洲标准检测球墨铸铁。随着风电行业对质量重视程度的提高，风力发电机组球墨铸铁的国家标准也于2009年颁布实施。本文先介绍球墨铸铁超声波检测的特点、然后介绍国外风电企业球墨铸铁超声波检测的要求关键要点，最后介绍风电机组中典型球墨铸铁结构的超声波检测。一球墨铸铁超声波检测的特点球墨

6、铸铁中的缺陷主要有疏松、缩松、缩孔、夹渣及夹杂物、裂纹、砂眼、气孔。球墨铸铁探伤的主要特点有三点:1.透声性差球墨铸铁的主要特点是组织不致密，不均匀和晶粒粗大，使超声波散射衰减和吸收衰减明显增加，透声性差。2.声耦合差球墨铸铁表面粗糙，声耦合差，探伤灵敏度低，且探头磨损严重。3.干扰杂波多球墨铸铁探伤干扰杂波多，一是由于粗晶和组织不均匀性收起的散乱反射，形成草状回波，使信噪比下降，特别是频率较高时尤为严重，二是球墨铸铁形状复杂，一些轮廓回波和迟到变形波引起的非缺陷信号多，此外铸件表面粗糙表面也会产生一些反射回波，干扰对缺陷波的正确判定。球墨铸铁超声波检测一般采用纵波脉冲反射法

7、，由于球墨铸铁的超声衰减较大宜采用穿透能力较强的设备，例如设备的激发电压较高、同时支持方波激励；检测频率不宜过高，一般为2MHz~2.25MHz。球墨铸铁超声波检测时要注意因铸件结构形状影响底波的现象；要注意因检测面为曲面而需要的增益补偿；对于位于铸件表面以下3~4mm之内的表层缺陷，即使采用表面检测手段例如磁粉或涡流检测也能以发现，常规的单晶直探头也可能位于其盲区之内，故宜采用单晶探头斜射检测或者采用双晶直探头或者斜探头检测解决该问题。二国外风力发电企业对球墨铸铁检测要求国外风电企业关于球墨铸铁的检测