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了解金相检验方法在钢棒相控阵超声波探伤判定中的应用
发布日期:2023/7/7 13:52:14      点击次数:141

       相控阵超声波探伤技术是通过控制换能器阵列中各阵元的激励(或接收)脉冲的时间延迟,改变由各阵元发射(或接收)声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现聚焦点和声束方位的变化,完成声成像的技术,与常规A型脉冲反射式超声波探伤技术相比优势明显

       主要体现为相控阵超声波探伤覆盖检测范围大,可记录数据和图像,缺陷尺寸测量更精确。为控制钢材内部质量,研究人员单位于2013年陆续上线两台自动化相控阵水浸超声波圆钢探伤设备,可实现ϕ(15~100) mm钢棒材的内部探伤。


        随着不断摸索优化调整探伤参数,在多年的使用过程中,两台机器检验发现了一些探伤不合格波形。超声波探伤不合格材料的判定,决定着纠正及预防措施是否合理有效。

       而实际工作中许多不合格波形的特征不明显或者同一批不合格棒材混杂多种缺陷,仅依赖波形和探伤经验来判定是不充分的。目前国内对相控阵检测技术的研究多集中在探伤波形、波形变化及与常规超声等的比较方面进行论述,较少涉及波形不合格钢材的低倍、金相等理化检验分析,而这些工作也是探伤技术人员需要深入了解与分析的。


       来自东北特钢集团抚顺特殊钢股份有限公司的技术人员将实际生产检验中出现的探伤不合格相控阵波形与便携式A型超声波探伤信号、酸浸低倍组织、光学显微组织及扫描电镜形貌等分析结果结合起来,建立不合格波形与缺陷的对照数据库及系统的缺陷检验分析流程,这对缺陷的判定、不合格材料的分析及整改预防均有指导意义。

           经过上述不合格波形产生原因的分析,在缺陷判定时工艺人员首先应对不同品种、不同冶炼加工工艺路线、不同时期(季节)等钢材易出现缺陷有全面的了解,并按照“相控阵探伤发现不合格波形→便携A型脉冲反射式探伤仪定位取样→低倍检验→光学高倍检验→扫描电镜能谱分析”的判定流程进行分析。


       对于以上典型不合格的相控阵探伤波形,可以根据经验制作特征波形与缺陷的对照,并据此培训相关技术人员和操作人员,这样可以快速和直观地对不合格钢材进行初步判定,有利于钢材的快速周转流动。

       技术质量工作者不能仅凭超声探伤不合格波形的经验一刀切地判废,也不能放任流动,而要健全不合格品种的缺陷判定流程,重视金相检验的判定功能并结合电镜能谱等进行综合分析。不合格典型波形特征与缺陷的对照,也需要进行大量的试验积累,在一定试验数据积累的基础上,才有可能实现不合格探伤波形与缺陷产生的原因快速对照。


结束语

(1) 通过对上述4种钢材典型不合格探伤波形产生原因的分析,发现不合格钢材在生产过程均存在一定异常或违规,如白点、夹杂、缩孔和过烧等缺陷的产生,这些异常处于现有检测手段之外且系统前期未对此类过程风险进行充分识别,造成最终探伤不合格。

(2) 要弄清钢材出现不合格波形的原因,不能只局限于对探伤波形的定性及探伤工艺参数等分析,进行钢材的低倍、金相组织等理化检验分析也是必不可少的。

(3) 进行探伤不合格试验分析时可参考缺陷判定文件,同时关注生产工艺执行情况,建立工艺参数可追溯性系统,建立全流程的不合格波形分析数据库。这对后续生产提供技术指导、有效地发挥相控阵超声波探伤检验的作用有很大帮助


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