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北京八零時(shí)代檢測(cè)儀器有限公司

超聲波無(wú)損檢測(cè)(UT)在大型鑄件上的應(yīng)用

時(shí)間:2020-11-6閱讀:2425
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超聲波無(wú)損檢測(cè)在大型鑄件上的應(yīng)用
 前言:
大型鑄件通常采用地坑式砂型鑄造方法成型鑄造成型并完成熱處理、粗加工后,進(jìn)行超聲波無(wú)損檢測(cè)(UT),對(duì)鑄件內(nèi)部的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。

但UT檢測(cè)合格的大型鑄件在使用過(guò)程中仍有3%開(kāi)裂失效。在接觸過(guò)的案例當(dāng)中,鑄件在使用一段時(shí)間后(在質(zhì)保期以內(nèi))開(kāi)裂,造成較為嚴(yán)重的不良影響,對(duì)生產(chǎn)廠商和設(shè)備制造商造成一定損失。

問(wèn)題分析:
大型鑄件在正常使用期限內(nèi)開(kāi)裂,以輪帶為例,無(wú)論是開(kāi)裂的位置,還是裂紋的走向都很相似,同時(shí)不論是國(guó)內(nèi)項(xiàng)目還是國(guó)外項(xiàng)目,輪帶都至少經(jīng)過(guò)三位或以上的UT檢測(cè)師檢測(cè),檢測(cè)的結(jié)果都是合格的。裂紋走向示意圖見(jiàn)圖1。

檢測(cè)合格的輪帶在使用過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)裂屬于小概率事件,但經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析,均是由以下兩點(diǎn)原因造成(見(jiàn)圖2)。

(1)合格輪帶都會(huì)存在內(nèi)部缺陷,此缺陷是屬于UT檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)允許存在的。即每一條鑄造合格的輪帶都會(huì)存在成為潛在裂紋源頭的缺陷,通常此缺陷存在于輪帶的近表面100mm以內(nèi)。 

(2)疲勞接觸應(yīng)力對(duì)輪帶的開(kāi)裂起到催化促進(jìn)作用,促進(jìn)潛在裂紋的形成以及延展。這兩點(diǎn)原因哪個(gè)是主要,哪個(gè)是次要,還是同時(shí)存在共同作用,需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行分析。

在對(duì)案例進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)以及對(duì)缺陷區(qū)域進(jìn)行清理的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),在輪帶表面開(kāi)裂裂紋下100mm以內(nèi)的深度,都存在夾渣缺陷,同時(shí)檢測(cè)窯的滑移量,都是在設(shè)計(jì)范圍以內(nèi)的,因此檢測(cè)合格輪帶小概率開(kāi)裂的主要原因是,近表面存在不超標(biāo)的潛在缺陷,在使用過(guò)程中,受到循環(huán)疲勞接觸應(yīng)力的作用,導(dǎo)致缺陷失穩(wěn)開(kāi)裂,向內(nèi)外兩側(cè)同時(shí)擴(kuò)展。

解決方案:
通過(guò)三起案例中收集到的輪帶運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù),以及修復(fù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的一些問(wèn)題,判定是由于近表層的不超標(biāo)缺陷失穩(wěn)導(dǎo)致輪帶開(kāi)裂。 

通過(guò)這些案例說(shuō)明,大型鑄件的使用安全可靠性不是簡(jiǎn)單地依據(jù)質(zhì)檢報(bào)告判定的,需要通過(guò)鑄造工藝、材料力學(xué)以及質(zhì)檢探傷三位一體地進(jìn)行綜合 控制和評(píng)估,是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題。 

但是對(duì)于大型鑄件的內(nèi)部質(zhì)量,使用UT檢測(cè)時(shí)不能僅對(duì)鑄件是否合格進(jìn)行評(píng)判,更重要的是要對(duì)工作區(qū)域進(jìn)行二次檢測(cè)。對(duì)于鑄件質(zhì)量控制的工作步驟如下: 

(1)嚴(yán)格控制造型工藝大型鑄件的內(nèi)部質(zhì)量,從它的造型開(kāi)始就已經(jīng)決定,因此對(duì)于鑄造廠家的造型工藝一定要進(jìn)行評(píng)審,冒口布置的合理與否、內(nèi)澆道布置能否保證鋼液充型順暢、冷鐵擺放位置是否合理、排氣孔數(shù)量是否足夠、澆注溫度是否合適、冒口保溫措施是否到位等等一系列問(wèn)題都要注意。 

 (2)進(jìn)行二次掃描和評(píng)估 根據(jù)鑄件的實(shí)際使用工作面,分區(qū)域使用不同 靈敏度進(jìn)行UT檢測(cè),不使用單一靈敏度進(jìn)行檢測(cè)。 

評(píng)估結(jié)果是大于等于的,小概率事件可以避免;評(píng)估結(jié)果是小于的,將結(jié)果通知分交廠家,告知潛在 風(fēng)險(xiǎn),雙方留下備忘錄,有備無(wú)患。

結(jié)語(yǔ) 
(1)按超聲波無(wú)損檢測(cè)(UT)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)合格的大型鑄件,在正常使用壽命內(nèi)仍會(huì)有小概率開(kāi)裂問(wèn)題發(fā)生。
(2)為避免小概率事件發(fā)生,在UT檢測(cè)判定合格的基礎(chǔ)上,使用不同靈敏度對(duì)鑄件的工作區(qū)域100mm內(nèi)進(jìn)行二次檢測(cè),對(duì)潛在不超標(biāo)的缺陷進(jìn)行二次評(píng)估,以避免大型鑄件小概率開(kāi)裂問(wèn)題的發(fā)生。
(責(zé)任編輯:金巖科技)
來(lái)源:中國(guó)檢測(cè)網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載 作者:金巖科技

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