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1、第四章壓力管道無(wú)損檢測(cè)24.2壓力管道元件制造的無(wú)損檢測(cè)壓力管道元件主要有鍛件、鑄件、壓延件(管、板、型材)、焊接件構(gòu)成。在壓力管道元件制造過(guò)程中無(wú)損檢測(cè)是項(xiàng)重要的質(zhì)量控制手段。下面分別討論對(duì)各種工件無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用。4.2.1鍛件的無(wú)損檢測(cè)黑色及有色金屬鍛件中最常見(jiàn)的缺陷可能是鑄錠的原始狀態(tài)、鑄錠或鋼坯的隨后熱加工以及鍛造時(shí)的冷、熱加工引起的。檢查這類缺陷所慣用的無(wú)損檢驗(yàn)方法有:磁粉、液體滲透,超聲波及射線照相等。(1)鍛件中常見(jiàn)缺陷及其產(chǎn)生原因①.縮孔和縮管鑄錠時(shí),因冒口切除不當(dāng)、鑄模設(shè)計(jì)不良,以及鑄造條件
2、(溫度、澆注速度、澆注方法、熔煉等)不良,且鍛造不充分,沒(méi)有被鍛合而遺留下來(lái)的缺陷。②.疏松鑄件在凝固過(guò)程中由于收縮以及補(bǔ)縮不足,中心部位出現(xiàn)細(xì)密微孔性組織分布,且鍛造不充分,缺陷沒(méi)有被鍛合而遺留下來(lái)的缺陷。③.非金屬夾雜物煉鋼時(shí),由于熔煉不良以及鑄錠不良,混進(jìn)硫化物和氧化物等非金屬夾渣物或者耐火材料等所造成的缺陷。④夾砂鑄錠時(shí)熔渣、耐火材料或夾渣物以彌散態(tài)留在鍛件中形成的缺陷。⑤.折疊鍛壓操作不當(dāng),鍛鋼件表面的局部未結(jié)合缺陷。⑥.龜裂鍛鋼件表面上出現(xiàn)的較淺的龜狀表面缺陷叫龜裂。它是由于原材料成分不當(dāng),原材料
3、表面情況不好,加熱溫度和加熱時(shí)問(wèn)不合適而產(chǎn)生的。⑦.鍛造裂紋生產(chǎn)過(guò)程引起鍛造裂紋有以下幾類:縮孔殘余引起的裂紋;皮下氣泡引起的裂紋;柱狀晶粗大引起的裂紋;軸芯晶問(wèn)裂紋引起的鍛造裂紋;非金屬夾雜物引起的裂紋;鍛造加熱不當(dāng)引起的裂紋;鍛造變形不當(dāng)引起的裂紋;以及終鍛溫度過(guò)低引起的裂紋。⑧.白點(diǎn)白點(diǎn)是一種微細(xì)的裂紋,它是由于鋼中含氫量較高,在鍛造過(guò)程中的殘余應(yīng)力,熱加工后的相變應(yīng)力和熱應(yīng)力等作用下而產(chǎn)生的。由于缺陷在斷口上呈銀白色的圓點(diǎn)或橢圓形斑點(diǎn),故稱其為白點(diǎn)。(2)檢驗(yàn)方法的選擇影響鍛件無(wú)損檢驗(yàn)方法選擇的主要因
4、素有;對(duì)鍛件完善性的需求程度、金屬成分、鍛件的形狀和尺寸以及檢驗(yàn)的成本。有時(shí)還有另外的一些影響因素,如所用鍛造方法的類型。就高質(zhì)量的鍛件而言,經(jīng)常需要采用一種以上的檢驗(yàn)方法,因?yàn)橛行┓椒ㄖ荒軝z查處于表面的缺陷。這樣,為了檢測(cè)各種內(nèi)部缺陷就必須使用一種或幾種其他的方法。鍛件的表面缺陷可以采用液體滲透或磁粉(如果鍛件是鐵磁性的)檢測(cè)查出的缺陷有以下幾種:鍛造折疊、發(fā)裂、表面裂紋、淬火裂紋、冷矯直裂紋。鍛件的內(nèi)部缺陷可用超聲波法查出。白點(diǎn)、縮管、非金屬偏析、裂紋等(3)鍛件磁粉檢驗(yàn)磁粉檢驗(yàn)對(duì)檢查鐵磁金屬鍛件中的表面
5、缺陷和一些近表面即距表面約3毫米以內(nèi)的缺陷是很有用處的。①磁粉檢驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn):a在探測(cè)表面及某些近表面缺陷時(shí)幾乎可立即獲得結(jié)果b當(dāng)受到鍛件尺寸或形狀的限制時(shí),可以把設(shè)備搬到鍛件處或?qū)㈠懠\(yùn)往檢驗(yàn)工位;c鍛件所需的預(yù)加工最少,應(yīng)做的主要工作就是清除那些妨礙磁化或阻止磁粉流動(dòng)的表面污物,d在解釋磁粉痕跡方便,e對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的鍛件,而數(shù)量又合算時(shí),磁粉檢驗(yàn)還可以自動(dòng)化;f對(duì)某些鍛件還可以采用電子檢測(cè),提高檢驗(yàn)的可靠性}g許多鍛件都有足夠的頑磁性,可以采用多向磁化法,因此,-次準(zhǔn)備就可以檢查出所有方向的磁粉痕跡。h磁粉檢
6、驗(yàn)的費(fèi)用一般都要比其它幾種檢驗(yàn)方法低。(4)液體滲透檢驗(yàn)液體滲透檢驗(yàn)是一種多用途的無(wú)損檢驗(yàn)方法,而且廣泛用來(lái)檢查所有類型的鍛件(黑色的或有色的)中的表面缺陷,不過(guò)更常用于有色金屬鍛件。能用液體滲透法檢驗(yàn)的鍛件尺寸或形狀都無(wú)限制。鍛件液體滲透檢驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn):a不受金屬成分或熱處理狀態(tài)的限制,b不受被檢驗(yàn)鍛件的尺寸或形狀的限制,c液體滲透檢驗(yàn)可以用很簡(jiǎn)單的設(shè)備來(lái)進(jìn)行,d對(duì)檢驗(yàn)人員的訓(xùn)練要求很低;e可以在任一制造階段中進(jìn)行檢驗(yàn);f根據(jù)鍛件的尺寸和形狀,可以把液體滲透檢查用的材料拿到鍛件處或?qū)㈠懠屯鶛z驗(yàn)工位。(5)鍛
7、件超聲波檢驗(yàn)方法超聲波檢驗(yàn)是用來(lái)檢查鍛件中大、小內(nèi)部缺陷的。鍛件,按其本性適合于超聲波檢驗(yàn)。但是復(fù)雜零件是難以用超聲波檢驗(yàn)。超聲檢驗(yàn)方法有:超聲縱波檢驗(yàn)只要有可能,所有鍛件都要從相互垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行掃查。盤(pán)(餅)形鍛件,至少要從一個(gè)端面作軸向檢驗(yàn),并從圓周作徑向檢驗(yàn).環(huán)(空心)形鍛件,至少要從外表面進(jìn)行徑向檢驗(yàn)并至少要從一個(gè)端面進(jìn)行軸向檢驗(yàn)。圓柱(實(shí)心或膛孔)形鍛件從圓周進(jìn)行徑向檢驗(yàn)和從端部進(jìn)行的軸向檢驗(yàn)橫波超聲檢驗(yàn)有些環(huán)形件和空心鍛件要從圓周上進(jìn)行橫波檢驗(yàn)。橫波檢驗(yàn)應(yīng)在兩個(gè)圓周方向上(順時(shí)針和反時(shí)針)沿鍛
8、件周邊掃查。(6)鍛件射線照相射線(γ或x射線)很少用求檢查鍛件,主要因?yàn)椋?a)射線照相法最能探測(cè)的體積缺陷在鍛件中較少見(jiàn);(b)對(duì)于鍛件中通常出現(xiàn)的各類缺陷(夾雜物、縮管,破裂或白點(diǎn)),用超聲波檢查更有效,更適用,也更經(jīng)濟(jì)。(c)射線的穿透厚度有限,不適用于大厚度鍛件。有時(shí),當(dāng)這些缺陷的出現(xiàn)平已被超聲檢驗(yàn)所確定時(shí),射線照相法可能有助于對(duì)這些鍛件中的已知內(nèi)部缺陷作進(jìn)一步的研究。在截面不太厚而用一般