Piezas fundidas de gran tamaño ypiezas forjadasDesempeñan un papel importante en la fabricación de máquinas herramienta, la industria automotriz, la construcción naval, las centrales eléctricas, la industria armamentística, la siderurgia y otros sectores. Al ser piezas muy importantes, tienen un gran volumen y peso, y su tecnología y procesamiento son complejos. El proceso que se utiliza generalmente después de la fundición del lingote...forjaLa fundición por refusión se realiza mediante una máquina de calentamiento de alta frecuencia para obtener el tamaño de forma y los requisitos técnicos requeridos, cumpliendo así con las condiciones de servicio. Debido a las características de su tecnología de procesamiento, la detección ultrasónica de defectos en piezas de fundición y forja ofrece ciertas posibilidades de aplicación.
I. Inspección ultrasónica de piezas fundidas
Debido al tamaño de grano grueso, la baja permeabilidad acústica y la baja relación señal-ruido de la pieza fundida, es difícil detectar defectos mediante el uso de un haz de sonido de alta frecuencia durante su propagación. Al encontrar la superficie interna o el defecto, se detecta. La cantidad de energía sonora reflejada depende de la directividad y las propiedades de la superficie interna o del defecto, así como de la impedancia acústica de dicho cuerpo reflectante. Por lo tanto, la energía sonora reflejada de diversos defectos o superficies internas puede utilizarse para detectar la ubicación, el espesor de la pared o la profundidad de los defectos bajo la superficie. Las pruebas ultrasónicas, como método de prueba no destructivo ampliamente utilizado, tienen como principales ventajas: alta sensibilidad de detección, que permite detectar grietas finas; gran capacidad de penetración, que permite detectar piezas fundidas de sección gruesa. Sus principales limitaciones son: la dificultad para interpretar la forma de onda reflejada de un defecto de desconexión con un tamaño de contorno complejo y baja directividad; y la presencia de estructuras internas indeseables, como el tamaño de grano, la microestructura, la porosidad, el contenido de inclusiones o los precipitados finos dispersos, dificultan la interpretación de la forma de onda. Además, se requiere referencia a bloques de prueba estándar.

2. Inspección ultrasónica de forja
(1)Procesamiento de forjay defectos comunes
ForjadosEstán hechas de lingotes de acero caliente deformados porforja. Elproceso de forjadoIncluye calentamiento, deformación y enfriamiento.ForjadosLos defectos se pueden dividir en defectos de fundición,defectos de forjay defectos de tratamiento térmico. Los defectos de fundición incluyen principalmente contracción residual, piezas sueltas, inclusiones, grietas, etc.Defectos de forjaSe presentan principalmente pliegues, manchas blancas, grietas, etc. El principal defecto del tratamiento térmico son las grietas.
La cavidad de contracción residual es la cavidad de contracción en el lingote en la forja cuando no hay suficiente cabeza para permanecer, más común al final de las forjas.
La contracción de solidificación del lingote se forma por la falta de densidad y los agujeros en el lingote, debido a la falta de relación de forjado y no se disuelve por completo, principalmente en el centro y la cabeza del lingote.
Las inclusiones pueden ser internas, externas no metálicas e metálicas. Las inclusiones internas se concentran principalmente en el centro y la cabeza del lingote.
Las grietas incluyen grietas de fundición, grietas de forja y grietas por tratamiento térmico. Las grietas intergranulares en el acero austenítico son causadas por la fundición. Un forjado y un tratamiento térmico inadecuados pueden formar grietas en la superficie o el núcleo de la pieza forjada.
El punto blanco se debe al alto contenido de hidrógeno en las piezas forjadas. El enfriamiento excesivo después del forjado hace que el hidrógeno disuelto en el acero tarde demasiado en escapar, lo que provoca grietas causadas por una tensión excesiva. Las manchas blancas se concentran principalmente en el centro de la sección grande de la pieza forjada. Siempre aparecen agrupadas en el acero. * x- H9 [:
(2) Descripción general de los métodos de detección de fallas
Según la clasificación del tiempo de detección de fallas, la detección de fallas de forjado se puede dividir en detección de fallas de materia prima y proceso de fabricación, inspección del producto e inspección en servicio.
El objetivo de la detección de defectos en las materias primas y el proceso de fabricación es detectarlos de forma temprana para que se puedan tomar medidas a tiempo y evitar su desarrollo y propagación, lo que puede resultar en el desguace. La inspección del producto tiene como objetivo garantizar su calidad. La inspección en servicio tiene como objetivo supervisar los defectos que puedan ocurrir o desarrollarse después de la operación, principalmente grietas por fatiga. + 1. Inspección de piezas forjadas de ejes.
El proceso de forjado de ejes se basa principalmente en el embutido, por lo que la orientación de la mayoría de los defectos es paralela al eje. La detección de estos defectos se optimiza mediante una sonda recta de onda longitudinal en dirección radial. Dado que los defectos tendrán diferentes distribuciones y orientaciones, la detección de defectos en el forjado de ejes debe complementarse con la detección axial con sonda recta, la detección circunferencial y la detección axial con sonda oblicua.
2. Inspección de piezas forjadas de torta y de cuenco
El proceso de forjado de piezas forjadas en tortas y cuencos es principalmente alterado, y la distribución de defectos es paralela a la cara del extremo, por lo que el mejor método es detectar defectos mediante una sonda recta en la cara del extremo.
3. Inspección de piezas forjadas de cilindros
El proceso de forja de piezas cilíndricas consiste en recalcado, punzonado y laminado. Por lo tanto, la orientación de los defectos es más compleja que en las piezas forjadas de ejes y tortas. Sin embargo, dado que durante el punzonado se elimina la parte central del lingote de peor calidad, la calidad de las piezas cilíndricas es generalmente mejor. La orientación principal de los defectos sigue siendo paralela a la superficie cilíndrica exterior del cilindro, por lo que las piezas cilíndricas se detectan principalmente con una sonda recta. Sin embargo, para las piezas cilíndricas con paredes gruesas, se debe añadir una sonda oblicua.
(3) Selección de las condiciones de detección
Selección de sonda
ForjadosInspección ultrasónica. El uso principal es la sonda directa de onda longitudinal. El tamaño de la oblea es de φ 14 a φ 28 mm, siendo el más común el de φ 20 mm.pequeñas piezas forjadasLa sonda de chip se utiliza generalmente considerando el campo cercano y la pérdida de acoplamiento. En ocasiones, para detectar defectos con un ángulo determinado de la superficie de detección, también se puede utilizar un valor K específico de la sonda inclinada. Debido a la influencia del área ciega y el área de campo cercano de la sonda directa, la sonda directa de doble cristal se utiliza a menudo para detectar defectos de corta distancia.
Los granos de las piezas forjadas suelen ser pequeños, por lo que se puede seleccionar una frecuencia de detección de defectos más alta, generalmente de 2,5 a 5,0 MHz. Para algunas piezas forjadas con grano grueso y alta atenuación, a fin de evitar el "eco de bosque" y mejorar la relación señal-ruido, se debe seleccionar una frecuencia más baja, generalmente de 1,0 a 2,5 MHz.