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鍛件缺陷與材料特性不同而引起的超聲波變化。
在實(shí)際工程應(yīng)用中,由于工作環(huán)境惡劣,大型鍛件常需承受復(fù)雜的應(yīng)力、沖擊振動和重負(fù)載荷。同時,由于大型鍛件的生產(chǎn)工序多、生產(chǎn)周期長,故影響其質(zhì)量的因素也較多,這使得大型鍛件在生產(chǎn)過程中將不可避免地出現(xiàn)這樣那樣的缺陷。因此,對大型鍛件進(jìn)行實(shí)時檢測,提高其產(chǎn)品合格率,已成為提高工程質(zhì)量、而且保證設(shè)備安全的必然要求。
目前,30crMo鍛件定制加工,在工業(yè)領(lǐng)域?qū)α慵?nèi)部缺陷進(jìn)行無損檢測較常用的方法有為射線、磁粉、滲透、超聲檢測等。射線檢測是一種非常有效的檢測手段,由于其檢測精度高,故在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。但這種檢測方法具有強(qiáng)烈的輻射,對人體和環(huán)境有害。故應(yīng)用該方法進(jìn)行檢測時,需要有嚴(yán)格的防護(hù)措施,檢測工作必須在實(shí)驗室進(jìn)行,且必須由經(jīng)驗豐富的人員操作,因此,該方法已不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)需要在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行檢測的要求。磁粉檢測主要用于工件表面和近表面的缺陷檢測,而不能有效檢測內(nèi)部缺陷,而且檢測完畢必須對工件進(jìn)行退磁處理。滲透檢測則基本上只能對表面缺陷進(jìn)行檢測,工作效率低,而且滲透液對環(huán)境也有污染。
與上述幾種方法相比,利用超聲波則不僅可以檢測零件表面和近表面缺陷,還可較為準(zhǔn)確地檢測其內(nèi)部缺陷;且對環(huán)境無污染,對人體無危害。同時,隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的高速發(fā)展以及大規(guī)模集成電路的小型化,越來越多的便攜式超聲檢測儀得以應(yīng)用,這使得人們對工件的現(xiàn)場在線檢測和大批量檢測更加容易。
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鍛件冷卻初期,表層首先冷卻產(chǎn)生體積收縮,由于試樣心部溢度下降較少,體積收縮相應(yīng)也較小,這樣在同一試樣上內(nèi)外收縮不同則相互之間發(fā)生作用力。試樣表面的收縮將受到心部的阻礙,于是在試樣表層產(chǎn)生拉應(yīng)力、心部為壓應(yīng)力。此應(yīng)力值隨若溢度的升高而增加,當(dāng)應(yīng)力超過心部的屈服強(qiáng)度時,試樣發(fā)生表足拉伸、心部壓縮的塑性變形。
變形的結(jié)果使內(nèi)應(yīng)力得到一定程度的松弛、應(yīng)力值降低。當(dāng)表面溫度接近室溫或淬火冷卻介質(zhì)的溫度時,心部以相對快的速度冷卻收縮,但此時心部的收縮又受到表層的牽制,結(jié)果試樣內(nèi)形成與冷卻階段初期方向相反的內(nèi)應(yīng)力,即在表層產(chǎn)生壓應(yīng)力、心部為拉應(yīng)力。由于試樣溫度已經(jīng)很低,鋼的屈服強(qiáng)度明顯升高,熱應(yīng)力不再引起塑性變形,15crMo鍛件定制加工, 這樣的應(yīng)力分布就被保留下來成為殘留應(yīng)力。因此,熱應(yīng)力作用的結(jié)果是使鍛件表面呈壓應(yīng)力狀態(tài)。
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提高筒類鍛件表面質(zhì)量的措施?
筒類鍛件是壓力容器中重要的組成部分,筒節(jié)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整臺反應(yīng)器的好壞。由于筒節(jié)大部分都需要鐓粗沖孔、芯棒拔長、擴(kuò)孔等工序 ,所以在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)飛邊、折傷、橢圓等質(zhì)量問題而導(dǎo)致鍛件報廢。本文結(jié)合筒類鍛件的生產(chǎn)工序分析總結(jié)了筒類鍛件的幾種質(zhì)量問題,針對這幾種質(zhì)量問題提出了解決方案以及預(yù)防措施。
筒類鍛件的幾種質(zhì)量問題
通過長期的生產(chǎn)跟蹤,筒類鍛件容易出現(xiàn)以下幾種質(zhì)量問題:
(1) 內(nèi)外表面出現(xiàn)凹坑、折傷;
(2) 端面長短不齊、壁厚不均勻;
(3) 筒節(jié)端面出現(xiàn)折傷以及飛邊開裂、飛邊折疊進(jìn)入筒身內(nèi)部;
(4) 出成品后橢圓度較大。
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