濟(jì)南章丘市協(xié)進(jìn)機(jī)械設(shè)備有限公司坐落在素有“鐵匠之稱”的山東省章丘市，南鄰膠濟(jì)鐵路，北依青銀速，S242省路貫穿南北，交通貨運(yùn)十分便利。嚴(yán)重的呈環(huán)形分布，當(dāng)量變大能達(dá)到3mm，在進(jìn)一步加工時會造成外露夾雜。 優(yōu)勢產(chǎn)品有：鍛件、碾環(huán)機(jī)、顆粒機(jī)、齒圈毛坯，加強(qiáng)圈，榨圈，齒輪，法蘭，鍛造飛輪齒圈、內(nèi)齒圈、研磨機(jī)齒圈、斜面錐度環(huán)等環(huán)

鍛件與鑄件超聲波探傷應(yīng)用技巧

   大型鑄鍛件在機(jī)床制造、汽車制造業(yè)、船舶、電站、工業(yè)、鋼鐵制造等領(lǐng)域具有重要的作用，作為十分重要的零部件，其具用大的體積與重量，其工藝與加工比較復(fù)雜。但由于前期試驗中追求高強(qiáng)度以達(dá)到減輕質(zhì)量的效果，所選T6熱處理后的材料應(yīng)力大，輪轂較薄弱部位存在應(yīng)力集中，導(dǎo)致裝機(jī)試驗中出現(xiàn)過早失效及脆性斷裂。通常采用的工藝熔煉后鑄錠，進(jìn)行鍛造或重新熔化澆注成型，通過高頻加熱機(jī)獲得要求的形狀尺寸與技術(shù)要求，來滿足其服役條件的需要。由于其加工工藝特點(diǎn)，對鑄鍛件的超聲波探傷也有一定的應(yīng)用技巧。

一、 鑄件超聲波探傷

由于鑄件晶粒粗大、透聲性差，信噪比低，所以探傷困難大，它是利用具有高頻聲能的聲束在鑄件內(nèi)部的傳播中,碰到內(nèi)部表面或缺陷時產(chǎn)生反射而發(fā)現(xiàn)缺陷。鋼液溫度越低，氣體在鋼中的溶解度也越低，并且出鋼過程中鋼液的吸氣量也會減少。反射聲能的大小是內(nèi)表面或缺陷的指向性和性質(zhì)以及這種反射體的聲阻抗的函數(shù),因此可以應(yīng)用各種缺陷或內(nèi)表面反射的聲能來檢測缺陷的存在位置、壁厚或者表面下缺陷的深度。超聲檢測作為一種應(yīng)用比較廣泛的無損檢測手段,其主要優(yōu)勢表現(xiàn)在:檢測靈敏度高,可以探測細(xì)小的裂紋;具有大的穿透能力,可以探測厚截面鑄件。其主要局限性在于:對于輪廓尺寸復(fù)雜和指向性不好的斷開性缺陷的反射波形解釋困難;對于不合意的內(nèi)部結(jié)構(gòu),例如晶粒大小、組織結(jié)構(gòu)、多孔性、夾雜含量或細(xì)小的分散析出物等,同樣妨礙波形解釋;另外,檢測時需要參考標(biāo)準(zhǔn)試塊。

二、鍛件超聲波探傷

（一）鍛件加工及常見缺陷

鍛件是由熱態(tài)鋼錠經(jīng)鍛壓變形而成。鍛壓過程包括加熱、形變和冷卻。鍛件缺陷可分為鑄造缺陷、鍛造缺陷和熱處理缺陷。鑄造缺陷主要有：縮孔殘余、疏松、夾雜、裂紋等。鍛造缺陷主要有：折疊、白點(diǎn)、裂紋等。熱處理缺陷主要是裂紋。

縮孔殘余是鑄錠中的縮孔在鍛造時切頭量不足殘留下來的，多見于鍛件的端部。

疏松是鋼錠在凝固收縮時形成的不致密和孔穴，鍛造時因鍛造比不足而未全溶合，主要存在于鋼錠中心及頭部。 e

夾雜有內(nèi)在夾雜、外來非金屬夾雜和金屬夾雜。內(nèi)在夾雜主要集中于鋼錠中心及頭部。

裂紋有鑄造裂紋、鍛造裂紋和熱處理裂紋等。奧氏體鋼軸心晶間裂紋就是鑄造引起的裂紋。鍛造和熱處理不當(dāng)，會在鍛件表面或心部形成裂紋。

白點(diǎn)是鍛件含氫量較高，鍛后冷卻過快，鋼中溶解的氫來不及逸出，造成應(yīng)力過大引起的開裂。白點(diǎn)主要集中于鍛件大截面中心。白點(diǎn)在鋼中總是成群出現(xiàn)。* x- H9 [:

（二）探傷方法概述

按探傷時間分類，鍛件探傷可分為原材料探傷和制造過程中的探傷，產(chǎn)品檢驗及在役檢驗。

原材料探傷和制造過程中探傷的目的是及早發(fā)現(xiàn)缺陷，以便及時采取措施避免缺陷發(fā)展擴(kuò)大造成報廢。產(chǎn)品檢驗的目的是保證產(chǎn)品質(zhì)量。在役檢驗的目的是監(jiān)督運(yùn)行后可能產(chǎn)生或發(fā)展的缺陷，主要是疲勞裂紋。      1．軸類鍛件的探傷

軸類鍛件的鍛造工藝主要是以拔長為主，因而大部分缺陷的取向與軸線平行，此類缺陷的探測以縱波直探頭從徑向探測效良好佳?？紤]到缺陷會有其它的分布及取向，因此軸類鍛件探傷，還應(yīng)輔以直探頭軸向探測和斜探頭周向探測及軸向探測。

2．餅類、碗類鍛件的探傷

餅類和碗類鍛件的鍛造工藝主要以鐓粗為主，缺陷的分布主要平行于端面，所以用直探頭在端面探測是檢出缺陷的良好方法。

3．筒類鍛件的探傷

筒類鍛件的鍛造工藝是先鐓粗，后沖孔，再滾壓。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)省材料、降低成本、改善環(huán)境條件，先進(jìn)工業(yè)國家的汽車變速齒輪軸大都改用楔橫軋制來制造毛坯。因此，缺陷的取向比軸類鍛件和餅類鍛件中的缺陷的取向復(fù)雜。但由于鑄錠中質(zhì)量最差的中心部分已被沖孔時去除，因而筒類鍛件的質(zhì)量一般較好。其缺陷的主要取向仍與筒體外圓表面平行，所以筒類鍛件的探傷仍以直探頭外圓面探測為主，但對于壁較厚的筒類鍛件，須加用斜探頭探測。

（三）探測條件的選擇    

探頭的選擇

鍛件超聲波探傷時，主要使用縱波直探頭，晶片尺寸為Φ14～Φ28mm，常用Φ20mm。5xxG曲線以縱座標(biāo)軸表示相對的反射回波高度,以橫座標(biāo)軸表示聲程,對不同直徑且假定與超聲波束相垂直的圓平面缺陷所畫出的曲線圖叫xxG曲線,亦稱為DGS曲線。對于較小的鍛件，考慮近場區(qū)和耦合損耗原因，一般采用小晶片探頭。有時為了探測與探測面成一定傾角的缺陷，也可采用一定K值的斜探頭進(jìn)行探測。對于近距離缺陷，由于直探頭的盲區(qū)和近場區(qū)的影響，常采用雙晶直探頭探測。

鍛件的晶粒一般比較細(xì)小，因此可選用較高的探傷頻率，常用2.5～5.0MHz。對于少數(shù)材質(zhì)晶粒粗大衰減嚴(yán)重的鍛件，為了避免出現(xiàn)“林狀回波”，提高信噪比，應(yīng)選用較低的頻率，一般為1.0～2.5MHz。

濟(jì)南協(xié)進(jìn)配件機(jī)械廠是專業(yè)化從事鍛造技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)。理論與實踐表明，一料多鍛模鍛法如果運(yùn)用合理，可有效改善鍛造工藝性，節(jié)約金屬材料，提高鍛件質(zhì)量，提高鍛造效率和降低鍛件成本。經(jīng)過多年的創(chuàng)新和發(fā)展，協(xié)進(jìn)鍛造廠已形成了一套嚴(yán)密的技術(shù)開發(fā)，產(chǎn)品的批量鍛造，質(zhì)量控制的管理體系。主要產(chǎn)品：鍛件、碾環(huán)機(jī)、顆粒機(jī)、齒圈毛坯、加強(qiáng)圈、榨圈、外齒輪毛坯鍛造，法蘭盤鍛造及飛輪齒圈、內(nèi)齒圈、研磨機(jī)齒圈、和斜面錐度環(huán)等環(huán)加工

法蘭鍛件產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展

 法蘭鍛造業(yè)是定襄縣的支柱產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高、吸納就業(yè)能力強(qiáng)、技術(shù)資金密集，是行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級、技術(shù)進(jìn)步的重要保障和綜合能力的集中體現(xiàn)。應(yīng)在被測工件無缺陷區(qū)域,選取三處有代表性的閏,求B1/B2的值,即一次底波高度（B1）與第二次底波高度（B2）之比的dB差值。定襄鍛造業(yè)的發(fā)展具有悠久的歷史，世紀(jì)6off代，定襄鍛造業(yè)已初具規(guī)模，但也是家族式、作坊式的生產(chǎn)經(jīng)營模式，到80年代，法蘭鍛造業(yè)產(chǎn)品開始暢銷全國、遠(yuǎn)銷國外，鍛造業(yè)前景廣闊，法蘭鍛造生產(chǎn)企業(yè)如雨后春筍般迅速發(fā)展壯大。特別是近幾年生產(chǎn)的風(fēng)電法蘭為我國的風(fēng)力發(fā)電事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)截aE2oo9年底，全縣鍛造業(yè)已發(fā)展到87o家，鍛造設(shè)備總數(shù)80o余部，機(jī)加工設(shè)備5400余臺，從業(yè)人員5萬多人，生產(chǎn)能力達(dá)7O余萬噸，其中出口鍛鋼法蘭占全國總出口量的75％，法蘭產(chǎn)業(yè)占全省總產(chǎn)值的80％以上，稅收占全縣財政收人的46％左右。

濟(jì)南協(xié)進(jìn)配件機(jī)械廠是專業(yè)化從事鍛造技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)。3．筒類鍛件的探傷筒類鍛件的鍛造工藝是先鐓粗，后沖孔，再滾壓。經(jīng)過多年的創(chuàng)新和發(fā)展，協(xié)進(jìn)鍛造廠已形成了一套嚴(yán)密的技術(shù)開發(fā)，產(chǎn)品的批量鍛造，質(zhì)量控制的管理體系。主要產(chǎn)品：鍛件、碾環(huán)機(jī)、顆粒機(jī)、齒圈毛坯、加強(qiáng)圈、榨圈、外齒輪毛坯鍛造，法蘭盤鍛造及飛輪齒圈、內(nèi)齒圈、研磨機(jī)齒圈、和斜面錐度環(huán)等環(huán)加工

鍛件出入廠檢驗結(jié)果及分析

    鍛件表面質(zhì)量和尺寸

   經(jīng)檢驗，批研制的鍛件尺寸不符合鍛件圖樣要求，鍛件局部充形不好，高度方向尺寸有超負(fù)差，且有鍛造錯模現(xiàn)象，造成鍛件加工余量不均勻，并有多處鍛造折疊裂紋首批整體框鍛件的典型折疊缺陷處第2批鍛件經(jīng)承制廠修模和改進(jìn)工藝后交付，表面質(zhì)量較好，除各別點(diǎn)外，鍛件充型完好，符合鍛件技術(shù)條件要求；并且，零件試加工顯示，鍛件余量均勻，外形尺寸符合鍛件圖樣要求。鍛造中的細(xì)節(jié)很多，主要包括加熱、鍛造、熱處理、清理和檢驗等問題。

   鍛件的化學(xué)成分、經(jīng)檢驗，鍛件的化學(xué)成分檢驗結(jié)果均符合鍛件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，具體數(shù)據(jù)見表1。從表1可以看出，雖然2爐批鍛件中有些元素的測試數(shù)值有較大差異；但滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，這可能與2個測試單位所使用的儀器設(shè)備、檢測手法及測量的誤差等因素有關(guān)。

   鍛件的力學(xué)性能

   經(jīng)檢驗，2批鍛件的力學(xué)性能檢驗結(jié)果均符合鍛件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。鍛件的室溫拉伸性能檢驗數(shù)值分布圖如圖12～圖15所示，室溫沖擊韌度值為4O～78．9J／cm，均值約為55．8J／cm；500℃高溫拉伸強(qiáng)度為635～675MPa，均值約為654．3MPa；500℃高溫持久拉伸性能均滿足強(qiáng)度470MPa且≥50h的要求；斷裂韌性實測值為7O～98．8MPa，均值約為85MPa。應(yīng)用:汽車發(fā)動機(jī)整體式曲軸鍛件止推瓦具有較高的耐疲勞,耐磨損及表面性能。從圖12～圖15可以看出：鍛件的極限強(qiáng)度基本呈正態(tài)分布狀態(tài)，并處在標(biāo)準(zhǔn)范圍的中部和下部的中間，其峰點(diǎn)為970~975MPa，均值為978MPa，小值為930MPa；鍛件的屈服強(qiáng)度也基本呈正態(tài)分布狀態(tài)，均值為924MPa，其數(shù)值絕大多數(shù)均大于標(biāo)準(zhǔn)縱向低值30MPa鍛件的延伸率分布呈極不規(guī)則狀態(tài)，數(shù)值分散度極大，但其小值仍高于標(biāo)準(zhǔn)要求的10的縱向低值，平均值為16．6；鍛件的面縮率分布呈不規(guī)則狀態(tài)，數(shù)值分散度較大，但其小值仍高于標(biāo)準(zhǔn)要求的25的縱向低值，平均值為47．7，且絕大多數(shù)數(shù)值有足夠大的標(biāo)準(zhǔn)富裕度。由于該項鍛件是直接采用簡單形狀坯料進(jìn)行施壓成形，金屬變形量極大，金屬在鍛模中的實際流動方向與原材料主流線方向有很大的差別；所以，鍛件金屬材料流線的實際方向較難確定，對其力學(xué)性能.

濟(jì)南協(xié)進(jìn)配件機(jī)械廠是專業(yè)化從事鍛造技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)。低倍腐蝕法用以檢查結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、高溫合金、鋁及鋁合金、鎂及鎂合金、銅合金、鈦合金等材料鍛件的裂紋、折疊、縮孔、氣孔偏析、白點(diǎn)、疏松、非金屬夾雜、偏析集聚、流線的分布形式、晶粒大小及分布等。經(jīng)過多年的創(chuàng)新和發(fā)展，協(xié)進(jìn)鍛造廠已形成了一套嚴(yán)密的技術(shù)開發(fā)，產(chǎn)品的批量鍛造，質(zhì)量控制的管理體系。主要產(chǎn)品：鍛件、碾環(huán)機(jī)、顆粒機(jī)、齒圈毛坯、加強(qiáng)圈、榨圈、外齒輪毛坯鍛造，法蘭盤鍛造及飛輪齒圈、內(nèi)齒圈、研磨機(jī)齒圈、和斜面錐度環(huán)等環(huán)加工

鍛造前需要準(zhǔn)備的工序

(2)鍛前準(zhǔn)備工序

   ①檢驗坯料：核對合格證的零件圖號、材料牌號、爐批次號、批次號和投入數(shù)量；抽檢1～3件，核對坯料斷面尺寸、下料長度與公差、無表面折疊、裂紋、夾層和結(jié)疤等缺陷。

   ②檢驗設(shè)備：鍛造設(shè)備、切邊設(shè)備和加熱爐等應(yīng)為完好設(shè)備并懸掛“完好”標(biāo)識。

   ③檢驗檢具、儀器與儀表：游標(biāo)卡尺、測高尺、檢具、熱電偶和紅外線測溫儀等應(yīng)在檢定周期內(nèi)。

   ④檢驗工裝：鍛模檢驗與修理周期，在檢驗合格或試鍛鍛件合格后鍛模才能正式投入批量生產(chǎn)；只要發(fā)現(xiàn)首件、中間件或尾件檢驗不合格的，或發(fā)現(xiàn)鍛件有折疊、裂紋、模鍛不足、未充滿和錯移缺陷較嚴(yán)重及終鍛溫度、殘余飛邊和飛邊沿鍛件四周分布等有異常的，或發(fā)現(xiàn)鍛模工作狀態(tài)或使用性能有異常的，則應(yīng)立即停止生產(chǎn)，在采取檢測、維修或更換鍛模等糾正措施解決以上問題后才能恢復(fù)生產(chǎn)?？s孔殘余是鑄錠中的縮孔在鍛造時切頭量不足殘留下來的，多見于鍛件的端部。