Große Gussteile undSchmiedeteileSie spielen eine wichtige Rolle im Werkzeugmaschinenbau, Automobilbau, Schiffbau, Kraftwerksbau, Waffenindustrie, Eisen- und Stahlherstellung und anderen Bereichen. Als sehr wichtige Teile haben sie großes Volumen und Gewicht, und ihre Technologie und Verarbeitung sind kompliziert. Das Verfahren, das üblicherweise nach dem Schmelzen von Barren angewendet wird,SchmiedenBeim Umschmelzen von Gussteilen wird mithilfe einer Hochfrequenz-Heizmaschine die erforderliche Formgröße und die erforderlichen technischen Anforderungen erreicht, um den Betriebsbedingungen gerecht zu werden. Aufgrund der verarbeitungstechnischen Eigenschaften gibt es bestimmte Anwendungsgebiete für die Ultraschall-Fehlererkennung bei Guss- und Schmiedeteilen.
I. Ultraschallprüfung von Gussteilen
Aufgrund der groben Körnung, der geringen Schalldurchlässigkeit und des geringen Signal-Rausch-Verhältnisses des Gussstücks ist die Fehlererkennung durch den Einsatz eines hochfrequenten Schallstrahls während der Ausbreitung des Gussstücks schwierig. Trifft der Schallstrahl auf die innere Oberfläche oder den Fehler, wird der Fehler gefunden. Die Menge der reflektierten Schallenergie hängt von der Richtwirkung und den Eigenschaften der inneren Oberfläche oder des Fehlers sowie der akustischen Impedanz des reflektierenden Körpers ab. Daher kann die reflektierte Schallenergie verschiedener Fehler oder innerer Oberflächen genutzt werden, um deren Position, Wandstärke oder Tiefe unter der Oberfläche zu ermitteln. Die Ultraschallprüfung ist ein weit verbreitetes zerstörungsfreies Prüfverfahren. Ihre Hauptvorteile sind: hohe Nachweisempfindlichkeit, Erkennung feiner Risse; großes Eindringvermögen, Erkennung dickwandiger Gussstücke. Die Haupteinschränkungen sind: Die Interpretation der reflektierten Wellenform von Trennungsfehlern mit komplexer Konturgröße und geringer Richtwirkung ist schwierig; unerwünschte innere Strukturen wie Korngröße, Mikrostruktur, Porosität, Einschlussgehalt oder fein verteilte Ausscheidungen erschweren die Wellenforminterpretation ebenfalls. Darüber hinaus ist ein Bezug auf Standardprüfblöcke erforderlich.

2. Ultraschallprüfung beim Schmieden
(1)Schmiedeverarbeitungund häufige Mängel
Schmiedeteilebestehen aus heißen Stahlbarren, die durchSchmieden. DerSchmiedeprozessumfasst Erhitzen, Verformen und Abkühlen.SchmiedeteileDefekte können unterteilt werden in Gussfehler,Schmiedefehlerund Wärmebehandlungsfehler. Zu den Gussfehlern zählen hauptsächlich Restschrumpfungen, lose Teile, Einschlüsse, Risse usw.SchmiedefehlerDazu gehören hauptsächlich Falten, weiße Flecken, Risse usw. Der Hauptfehler der Wärmebehandlung sind Risse.
Restlunker sind Lunker im Barren beim Schmieden, wenn nicht genügend Kopf übrig bleibt, was häufiger am Ende von Schmiedestücken vorkommt.
Lose ist die Erstarrungsschrumpfung des Barrens, die sich im Barren bildet, ist nicht dicht und hat Löcher. Aufgrund des fehlenden Schmiedeverhältnisses löst sich der Barren beim Schmieden nicht vollständig auf, hauptsächlich in der Mitte und im Kopf des Barrens. e
Einschlüsse umfassen innere Einschlüsse, äußere nichtmetallische Einschlüsse und metallische Einschlüsse. Die inneren Einschlüsse konzentrieren sich hauptsächlich in der Mitte und im Kopf des Barrens.
Zu den Rissen zählen Gussrisse, Schmiederisse und Wärmebehandlungsrisse. Interkristalline Risse in austenitischem Stahl entstehen durch das Gießen. Unsachgemäßes Schmieden und unsachgemäße Wärmebehandlung führen zu Rissen an der Oberfläche oder im Kern des Schmiedestücks.
Der Weißpunkt ist auf den hohen Wasserstoffgehalt der Schmiedestücke zurückzuführen. Kühlt das Schmieden nach dem Schmieden zu schnell ab, entweicht der im Stahl gelöste Wasserstoff zu spät, was zu Rissen durch übermäßige Spannung führt. Weiße Flecken konzentrieren sich hauptsächlich in der Mitte des großen Abschnitts des Schmiedestücks. Weiße Flecken treten im Stahl immer in Gruppen auf. * ​​x- H9 [:
(2) Übersicht über Fehlererkennungsmethoden
Entsprechend der Klassifizierung der Fehlererkennungszeit kann die Schmiedefehlererkennung in die Erkennung von Rohmaterialfehlern und Herstellungsprozessen, die Produktprüfung und die Inspektion während des Betriebs unterteilt werden.
Die Fehlererkennung bei Rohstoffen und im Herstellungsprozess dient der frühzeitigen Erkennung von Mängeln, um rechtzeitig Maßnahmen ergreifen zu können, die die Entstehung und Ausbreitung von Mängeln und damit die Verschrottung verhindern. Die Produktprüfung dient der Sicherstellung der Produktqualität. Die Betriebsprüfung dient der Überwachung von Mängeln, die nach dem Betrieb auftreten oder sich entwickeln können, insbesondere Ermüdungsrissen. + 1. Prüfung von Wellenschmiedeteilen
Der Schmiedeprozess von Wellenschmiedeteilen basiert hauptsächlich auf dem Ziehen, sodass die meisten Defekte parallel zur Achse verlaufen. Die Erkennung solcher Defekte gelingt am besten mit einer Längswellen-Geradesonde aus radialer Richtung. Da die Defekte eine andere Verteilung und Ausrichtung aufweisen, sollte die Fehlererkennung bei Wellenschmiedeteilen zusätzlich durch eine axiale Geradesonde und eine Umfangs- und Axialsonde mit einer Schrägsonde ergänzt werden.
2. Prüfung von Kuchen- und Schalenschmiedestücken
Der Schmiedeprozess von Kuchen- und Schalenschmiedestücken erfolgt hauptsächlich durch Anstoßen und die Verteilung der Defekte verläuft parallel zur Endfläche. Daher ist die beste Methode zum Erkennen von Defekten eine gerade Sonde an der Endfläche.
3. Prüfung von Zylinderschmiedeteilen
Der Schmiedeprozess von Zylinderschmiedeteilen besteht aus Stauchen, Stanzen und Walzen. Daher ist die Fehlerausrichtung komplexer als bei Wellen- und Kuchenschmiedeteilen. Da jedoch der mittlere Teil des Barrens mit der schlechtesten Qualität beim Stanzen entfernt wurde, ist die Qualität von Zylinderschmiedeteilen im Allgemeinen besser. Die Hauptausrichtung der Fehler verläuft weiterhin parallel zur Zylinderaußenfläche, sodass zylindrische Schmiedeteile weiterhin hauptsächlich mit geraden Sonden erkannt werden. Bei dickwandigen Zylinderschmiedeteilen sollte jedoch eine schräge Sonde eingesetzt werden.
(3) Auswahl der Detektionsbedingungen
Sondenauswahl
SchmiedeteileUltraschallprüfung, die Hauptverwendung von Längswellen-Direktsonde, Wafergröße von φ 14 ~ φ 28mm, üblicherweise verwendet φ 20mm. Fürkleine SchmiedeteileDie Chipsonde wird im Allgemeinen unter Berücksichtigung des Nahfelds und der Kopplungsdämpfung eingesetzt. Um Defekte mit einem bestimmten Winkel der Detektionsfläche zu erkennen, kann manchmal auch ein bestimmter K-Wert der geneigten Sonde zur Erkennung verwendet werden. Aufgrund des Einflusses des Blindbereichs und des Nahfeldbereichs der Direktsonde wird häufig die Doppelkristall-Direktsonde zur Erkennung von Defekten im Nahbereich eingesetzt.
Schmiedestücke weisen in der Regel eine kleine Körnung auf, sodass eine höhere Fehlererkennungsfrequenz (üblicherweise 2,5 bis 5,0 MHz) gewählt werden kann. Bei einigen Schmiedestücken mit grober Körnung und starker Dämpfung sollte zur Vermeidung von Waldechos und zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses eine niedrigere Frequenz (üblicherweise 1,0 bis 2,5 MHz) gewählt werden.