铸钢件超声波探伤频率的选择及缺陷波形分析
2017-09-29 08:56阅读：
超声波检测是5种常规的无损检測方法之一，在
探測铸钢件及其补焊区域时所应用的标准为
(B7233 -
87《铸钢件超声波探伤及质量评級方法》。 由于铸钢件晶粒粗大，形状复杂，表面粗糙等原因给超
声波检测带来许多困难。根据探伤实践，铸钢件超声 波探伤中几个问题值得注意。
1探伤频率的选择原则
在（B7233 -
87标准中，对频率的选择规定比较 抽象。当被探测的工件确定，则声波在其中的传播速
度也一定，由关系式：
入=c/
f
式中
A—波长C一波達,•/一波的频率。
由上式可知，频車越高，波长越短，而脉冲反射法
超声波探伤的最大检測能力为；1/2,因为声波具有绕
过障碍物传播的绕射现象，绕射现象的存在限制了脉 冲反射法超声波探伤的最小缺陷的检测能力。当缺陷
尺寸小于;1/2时，绕射占主导地位，该缺陷就不具备产 生反射回波的条件，反射法探伤就无法检測出此缺陷。
对于同一工件而言，采用高的探测频率，可以提高小缺 陷的检测
能力，防止漏检。铸钢件本身存在着晶粒粗 大的问题，频率过高工件对声波的吸收衰減和散射衰
減均很显著，降低了超声波的穿透能力；因晶界反射等 原因，使示波屏上的草状回波增多，倍嗓比下降，降低 了检測的灵敏度。
英国学者Edwards认为：铸钢件超声波探伤的效 果，取决于探头及频率的正确选择。当壁厚小于 7.
7 cm时，探头的最佳选择频率为5
MHz,当壁厚超 过7. 7
cm时，探头的最佳选择频率为2.
25 MIfe，探头 的直径不应超过1.25
cm。
厚度不大，经过热处理消除应力和细化晶粒的工 艺，宜选用2?5 MHz的高探测频車；厚度较大（大于 300
mm)或未经热处理的铸钢件，宜选用0.
5?1 MHz
的低探测频率。探头则应选用02〇
mm以下的直探头 或尤=2左右的斜探头（小焊区域）。在保证有足够
信嗓比的基础上，尽可能选择高一些的探測频率，既保 证探伤灵敏度的要求，又防止漏检。
2缺陷波形的定性分析
虽然（B7233 -
87标准在对缺陷的品质等級划分 中，强调了缺陷的总面积及缺陷在厚度方向的尺寸占
钢铸件整个截面厚度的百分数，但同时也明确指出：凡 检測区域内存在裂纹的铸钢件，则评为5級。根据有
关的资料介绍及实物解剖分析，铸铜件的常见缺陷按 反射特征和波形分类，大致有如下几种类型：
(1) 曲面反射型此类缺陷相对入射波的反射面呈 任意曲面，缺陷附近组织的声吸收，散射系数与基体组 织无大的变化，由于曲面对声波的散射作用，反射法探 伤时，在操作时适当提高仅器增益，才能接收到反射 波，这类缺陷主要有气孔、夹砂濰孔等。
气孔(含砂眼)的形状，一般趋近圆形，超声波探伤
时，回波波幅较低，反射波波峰形状单一，当探头移动 时，此起彼伏，大多数情况下，波与波的界线较清晰，对
底波影响不太大。
夹砂(含夹渣、夹杂异物）的形状基本上都具有一 定棱角，反射波形状大多数是主峰的旁边有很多较矮 的次峰，回波高度不太高，当探头移动时，回波高度变 化较大，主波峰与次波峰交错变换迅速，对底波反射的 高度有一定影响。
缩孔的外形不太规则，超声波探伤时，反射波成簇
状，一般在扭描线上占宽较大，波与波粘边，波幅有时 高低交错，往往在一主峰旁边有很多小峰，且小峰波幅 相应较低，对底波影响很大，有的时候，底波完全消失， 严重时，既无底波，又无缺陷波。
(2) 声能量衰減型由超声波的基本理论可知，声 波能量的衰減主要是声吸收和散射。当缩松严重时， 会产生大的缩孔，往往影响工件使用时的机械强度。 这种对声能量的衰减还在粗大晶粒的其它铸件探伤中 产生。
缩松篇松，主要表现在散射，它常在铸钢件截面
的中心或口部位.有较大的体枳，实际上是纸小孔穴
的密集区，对超卢波能量的吸收.散射作州是很大的，
探伤时缺陷波多而且密.波袷很低.多数情况下无缺陷
波，砝陷区对底波影响很大.大多数情况下，底波很低. 甚至彻成消失•
(3)平面反射型：此类缺陷的反射面大且较平整. 当条件合适.入射波方向与反射面垂直时.反射波高
大•此类缺陷主要有裂纹、夹砂、大块夹杂物等.
裂纹的反射波一般较为单一.在主缺陷反射波附
近有些小的反射波，反射波峰一般较尖悦，而底波严龙 褒減直至涓失，即使是仅器增益较低时，也很容易找到 缺陷在大多数情況下.只有用斜探头探涮时，才能发 现裂纹波的反射，这是因为多数裂纹的取向与工件表
面成企成垂直分布，大块央杂物等的反射波型与裂纹类似.
封面广告说明
专业铸钢20年生产铸钢节点
吴桥盈丰钢结构铸钢件制造有限公司是目前国内专业铸造生产钢结构“铸钢节点”的大型企业，由1993年创建的华北机械工程铸钢有限公司扩产发展而来，目前，厂区面积30万平方米，固定资产3.6亿元，年产“铸钢节点”产品6万吨，生产的“节点”产品单件重量自十几公斤至160吨。多年来，公司坚持“诚信为本，质量第一”的宗旨，励精图治、开拓创新，不断引进国内外本行业知名院校、设计院等单位的先进技术，培育出了一支从“节点”图纸深化设计到铸造生产、检测的精良专业化团队。公司配备了国内外一流的生产、检测设备。如：模拟浇注系统、CAM模型加工系统、模型辅助测量系统、50-100吨冶炼电弧炉、德国OBLF直读光谱、200-300T热处理炉、德国KK超声波探伤仪、磁粉探伤仪、拉伸、冲击试验机、大型抛丸、喷锌、数控机床加工设备等等，公司规模、产能及产品质量已跨入了全国“铸钢节点”生产的最前列。
公司严格执行“中国工程建设协会标准（CECS235.2008）铸钢节点应用技术规程”，并同多年来积累的丰富铸造经验相结合，掌握了一套完整、成熟、独特的“节点”铸造工艺技术，为国内大型钢结构工程项目生产提供了大量的优质铸钢“节点”，其典型工程有：北京奥运中心工程、深圳世界大学生运动会工程、广州亚运新体育馆工程、深圳大学城工程、赤道几内亚马拉博国际会展中心工程、成都新博物馆工程、辽宁盘锦体育中心工程、贵阳机场、杭州萧山机场、南宁机场等等。有十几个项目连同钢结构工程被评为省优、部优及“鲁班奖”工程。
地址：河北省吴桥县经济开发区18号。
邮编：061800
电话：0317-7237888
