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1、第四章壓力管道無損檢測24.2壓力管道元件制造的無損檢測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程中無損檢測是項重要的質(zhì)量控制手段。下面分別討論對各種工件無損檢測的應(yīng)用。4.2.1鍛件的無損檢測黑色及有色金屬鍛件中最常見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的冷、熱加工引起的。檢查這類缺陷所慣用的無損檢驗方法有:磁粉、液體滲透,超聲波及射線照相等。(1)鍛件中常見缺陷及其產(chǎn)生原因①.縮孔和縮管鑄錠時,因冒口切除不當(dāng)、鑄模設(shè)計不良,以及鑄造條件(溫度、澆注速度、澆注方法、熔煉等)不良,且
2、鍛造不充分,沒有被鍛合而遺留下來的缺陷。②.疏松鑄件在凝固過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,缺陷沒有被鍛合而遺留下來的缺陷。③.非金屬夾雜物煉鋼時,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),原材料表面情況不好,加熱溫度和加熱時問不合適而產(chǎn)生的。⑦.鍛造裂紋生產(chǎn)過程引起鍛造裂紋有以下幾
3、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;以及終鍛溫度過低引起的裂紋。⑧.白點白點是一種微細(xì)的裂紋,它是由于鋼中含氫量較高,在鍛造過程中的殘余應(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或橢圓形斑點,故稱其為白點。(2)檢驗方法的選擇影響鍛件無損檢驗方法選擇的主要因素有;對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的成本。有時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
4、鍛件而言,經(jīng)常需要采用一種以上的檢驗方法,因為有些方法只能檢查處于表面的缺陷。這樣,為了檢測各種內(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、縮管、非金屬偏析、裂紋等(3)鍛件磁粉檢驗磁粉檢驗對檢查鐵磁金屬鍛件中的表面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磁粉檢驗的優(yōu)點:a在探測表面及某些近表面缺陷時幾乎可立即獲得結(jié)果b當(dāng)受到鍛件尺寸或形狀的限制時,可以把設(shè)備搬到鍛件處或
5、將鍛件運往檢驗工位;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的表面污物,d在解釋磁粉痕跡方便,e對于形狀簡單的鍛件,而數(shù)量又合算時,磁粉檢驗還可以自動化;f對某些鍛件還可以采用電子檢測,提高檢驗的可靠性}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磁粉檢驗的費用一般都要比其它幾種檢驗方法低。(4)液體滲透檢驗液體滲透檢驗是一種多用途的無損檢驗方法,而且廣泛用來檢查所有類型的鍛件(黑色的或有色的)中的表面缺陷,不過更常用于有色金屬鍛件。能用液體滲透法檢驗的鍛件尺寸或形狀都
6、無限制。鍛件液體滲透檢驗的優(yōu)點:a不受金屬成分或熱處理狀態(tài)的限制,b不受被檢驗鍛件的尺寸或形狀的限制,c液體滲透檢驗可以用很簡單的設(shè)備來進(jìn)行,d對檢驗人員的訓(xùn)練要求很低;e可以在任一制造階段中進(jìn)行檢驗;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驗工位。(5)鍛件超聲波檢驗方法超聲波檢驗是用來檢查鍛件中大、小內(nèi)部缺陷的。鍛件,按其本性適合于超聲波檢驗。但是復(fù)雜零件是難以用超聲波檢驗。超聲檢驗方法有:超聲縱波檢驗只要有可能,所有鍛件都要從相互垂直的兩個方向進(jìn)行掃查。盤(餅)形鍛件,至少要從一個端面作軸向檢驗,并從圓周作徑向
7、檢驗.環(huán)(空心)形鍛件,至少要從外表面進(jìn)行徑向檢驗并至少要從一個端面進(jìn)行軸向檢驗。圓柱(實心或膛孔)形鍛件從圓周進(jìn)行徑向檢驗和從端部進(jìn)行的軸向檢驗橫波超聲檢驗有些環(huán)形件和空心鍛件要從圓周上進(jìn)行橫波檢驗。橫波檢驗應(yīng)在兩個圓周方向上(順時針和反時針)沿鍛件周邊掃查。(6)鍛件射線照相射線(γ或x射線)很少用求檢查鍛件,主要因為:(a)射線照相法最能探測的體積缺陷在鍛件中較少見;(b)對于鍛件中通常出現(xiàn)的各類缺陷(夾雜物、縮管,破裂或白點),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,當(dāng)這些缺陷的出現(xiàn)平已被超聲檢
8、驗所確定時,射線照相法可能有助于對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