Grandi fusioni eforgiatureSvolgono un ruolo importante nella produzione di macchine utensili, nell'industria automobilistica, nella cantieristica navale, nelle centrali elettriche, nell'industria bellica, nella produzione di ferro e acciaio e in altri settori. Essendo componenti molto importanti, hanno volume e peso elevati e la loro tecnologia e lavorazione sono complesse. Il processo solitamente utilizzato dopo la fusione del lingotto,forgiaturao rifusione del getto, tramite la macchina di riscaldamento ad alta frequenza per ottenere la forma, le dimensioni e i requisiti tecnici richiesti, per soddisfare le esigenze delle condizioni di esercizio. Grazie alle sue caratteristiche tecnologiche di lavorazione, esistono alcune competenze applicative per il rilevamento di difetti a ultrasuoni su pezzi fusi e forgiati.
I. Ispezione ultrasonica della fusione
A causa della granulometria grossolana, della scarsa permeabilità acustica e del basso rapporto segnale/rumore del getto, è difficile rilevare difetti utilizzando il fascio sonoro con energia sonora ad alta frequenza nella propagazione del getto; quando incontra la superficie interna o il difetto, il difetto viene rilevato. La quantità di energia sonora riflessa è funzione della direttività e delle proprietà della superficie interna o del difetto, nonché dell'impedenza acustica di tale corpo riflettente. Pertanto, l'energia sonora riflessa di vari difetti o superfici interne può essere utilizzata per rilevare la posizione dei difetti, lo spessore della parete o la profondità dei difetti sotto la superficie. I test a ultrasuoni sono un metodo di controllo non distruttivo ampiamente utilizzato, i cui principali vantaggi sono: elevata sensibilità di rilevamento, in grado di rilevare piccole crepe; elevata capacità di penetrazione, in grado di rilevare getti a sezione spessa. I suoi principali limiti sono i seguenti: è difficile interpretare la forma d'onda riflessa del difetto di disconnessione con dimensioni di contorno complesse e scarsa direttività; strutture interne indesiderate, come granulometria, microstruttura, porosità, contenuto di inclusioni o precipitati finemente dispersi, ostacolano anche l'interpretazione della forma d'onda. Inoltre, è necessario fare riferimento ai blocchi di prova standard.

2. ispezione ultrasonica della forgiatura
(1)Lavorazione di forgiaturae difetti comuni
Forgiaturesono realizzati in lingotti di acciaio caldo deformati daforgiatura. ILprocesso di forgiaturacomprende riscaldamento, deformazione e raffreddamento.Forgiaturei difetti possono essere suddivisi in difetti di fusione,difetti di forgiaturae difetti di trattamento termico. I difetti di fusione includono principalmente ritiro residuo, distacchi, inclusioni, crepe e così via.Difetti di forgiaturaIncludono principalmente pieghe, macchie bianche, crepe e così via. Il difetto principale del trattamento termico è la crepa.
La cavità di ritiro residua è la cavità di ritiro nel lingotto durante la forgiatura quando la testa non è sufficientemente stabile, più comune alla fine delle forgiature.
La solidificazione del lingotto è sciolta, il ritiro formato nel lingotto non è denso e i fori, la forgiatura a causa della mancanza del rapporto di forgiatura e non completamente dissolti, principalmente nel centro e nella testa del lingotto.
L'inclusione può essere interna, esterna e metallica. Le inclusioni interne sono concentrate principalmente al centro e alla testa del lingotto.
Le cricche includono cricche di fusione, cricche di forgiatura e cricche da trattamento termico. Le cricche intergranulari nell'acciaio austenitico sono causate dalla fusione. Forgiatura e trattamento termico impropri formeranno cricche sulla superficie o sul cuore del pezzo forgiato.
Il punto bianco è dovuto all'elevato contenuto di idrogeno nei pezzi forgiati, al raffreddamento troppo rapido dopo la forgiatura e al ritardo con cui l'idrogeno disciolto nell'acciaio fuoriesce, con conseguente formazione di cricche causate da sollecitazioni eccessive. Le macchie bianche sono concentrate principalmente al centro della sezione più ampia del pezzo forgiato. Le macchie bianche compaiono sempre a grappoli nell'acciaio. * x- H9 [:
(2) Panoramica dei metodi di rilevamento dei difetti
In base alla classificazione del tempo di rilevamento dei difetti, il rilevamento dei difetti di forgiatura può essere suddiviso in rilevamento dei difetti della materia prima e processo di fabbricazione, ispezione del prodotto e ispezione in servizio.
Lo scopo del rilevamento dei difetti nelle materie prime e nel processo di produzione è quello di individuarli precocemente, in modo da poter adottare tempestivamente le misure necessarie per evitare lo sviluppo e l'espansione di difetti che potrebbero portare allo scarto. Lo scopo dell'ispezione del prodotto è garantirne la qualità. Lo scopo dell'ispezione in servizio è quello di supervisionare i difetti che possono verificarsi o svilupparsi dopo l'esercizio, principalmente cricche da fatica. + 1. Ispezione di pezzi forgiati per alberi
Il processo di forgiatura degli alberi forgiati si basa principalmente sull'imbutitura, quindi l'orientamento della maggior parte dei difetti è parallelo all'asse. L'efficacia di rilevamento di tali difetti è migliore con una sonda dritta a onda longitudinale in direzione radiale. Considerando che i difetti possono avere distribuzione e orientamento diversi, il rilevamento dei difetti nella forgiatura degli alberi dovrebbe essere integrato anche con il rilevamento assiale con sonda dritta e con il rilevamento circonferenziale e assiale con sonda obliqua.
2. Ispezione delle forgiature di torte e ciotole
Il processo di forgiatura di torte e ciotole è prevalentemente a rottura e la distribuzione dei difetti è parallela alla superficie terminale, quindi il metodo migliore per rilevare i difetti è tramite una sonda dritta sulla superficie terminale.
3. Ispezione dei pezzi forgiati dei cilindri
Il processo di forgiatura dei pezzi forgiati cilindrici prevede la ricalcatura, la punzonatura e la laminazione. Pertanto, l'orientamento dei difetti è più complesso rispetto a quello dei pezzi forgiati per alberi e torte. Tuttavia, poiché la parte centrale del lingotto di qualità inferiore è stata rimossa durante la punzonatura, la qualità dei pezzi forgiati cilindrici è generalmente migliore. L'orientamento principale dei difetti è ancora parallelo alla superficie cilindrica esterna al cilindro, quindi i pezzi forgiati cilindrici vengono ancora rilevati principalmente con una sonda dritta, ma per i pezzi forgiati cilindrici con pareti spesse è necessario aggiungere una sonda obliqua.
(3) Selezione delle condizioni di rilevamento
Selezione della sonda
Forgiatureispezione ultrasonica, l'uso principale della sonda diretta a onda longitudinale, dimensione del wafer di φ 14 ~ φ 28 mm, comunemente usato φ 20 mm. Perpiccole forgiatureLa sonda a chip viene generalmente utilizzata considerando il campo vicino e la perdita di accoppiamento. Talvolta, per rilevare difetti con una determinata angolazione della superficie di rilevamento, è possibile utilizzare anche un determinato valore di K della sonda inclinata. A causa dell'influenza dell'area cieca e dell'area del campo vicino della sonda diretta, la sonda diretta a doppio cristallo viene spesso utilizzata per rilevare difetti a breve distanza.
I grani dei forgiati sono generalmente piccoli, quindi è possibile selezionare una frequenza di rilevamento dei difetti più elevata, solitamente compresa tra 2,5 e 5,0 MHz. Per alcuni forgiati con grani di dimensioni maggiori e una notevole attenuazione, al fine di evitare l'"eco a foresta" e migliorare il rapporto segnale/rumore, è consigliabile selezionare una frequenza più bassa, generalmente compresa tra 1,0 e 2,5 MHz.