作为锻造齿轮轴,齿部主要承受扭转应力,轴部主要承受剪切应力。通常齿部可能会由于疲劳加载、应力集中和齿部缺陷造成断齿,而轴部也会在重载荷情况下处于疲劳状态若内部有裂纹等缺陷会造成瞬间裂纹扩展直至断裂。
锻件中最常见的缺陷是由铸锭的原始状态、铸锭的热加工、锻造时的冷热加工引起的。欢迎使用硕德超声波探伤仪常见缺陷类型如下表所示。
宏观缺陷
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缺陷的形成
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缺陷对超声波的影响
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氢白点
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源自铸锭,氢的来源是在高温下液态金属与水蒸汽的反应进入浇注的金属中被截留在结构点阵中。在厚截面和高碳钢中,氢含量>5x14E-4%易产生该类缺陷。
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单个气孔反射一个十分尖锐的缺陷波,当探头移动时,此波很快消失。气孔群反射波形特征是一次底波前有一个较高缺陷波,在它的前后又有多个小的缺陷波出现
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缩管和中心缩孔
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源自铸锭,由于金属凝固过程中液态金属补充不足引起,一次缩管靠近铸锭头部,二次和缩孔可能出现在内部
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超声波束入射到缩孔上,其中明显的缺陷波出现在一次背面回波之前,且伴随出现一群缺陷波
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内裂纹
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有缩孔、偏析或夹杂等缺陷部位在锻造过程中出现应力集中并导致开裂
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夹杂物
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源于熔炼作业,真空重熔或电渣重熔可减少夹杂的数量和尺寸并改善分布性
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超声波束入射到的夹杂物上时,部分能量被吸收,呈现二次背面回波且有杂波的反射,严重的夹杂物出现林状波
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折叠
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热金属的凸出部位被压折并锻入表面的长条形缺陷
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在与质量部李工现场调研时,看到缺陷位置主要是内部裂纹,裂纹的产生和铸锭以及后续锻造、热处理、机加工相关,其中在轴心部位较多出现的可能是铸锭内部缩管缩孔经过锻造造成的,这类缺陷当量较大,危害严重,多数都属于判废的范围。