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鑄件的表面和內部質量檢測方法

知識百科

 鑄件的檢測主要包括尺寸檢查、外觀和表面的目視檢查、化學成分分析和力學性能試驗， 對于要求比較重要或鑄造工藝上容易產生問題的鑄件， 還需要進行無損檢測工作， 可用于球墨鑄鐵件質量檢測的無損檢測技術包括液體滲透檢測、磁粉檢測、渦流檢測、射線檢測、超聲檢測及振動檢測等 。  
1 鑄件表面及近表面缺陷的檢測
1.1 液體滲透檢測
液體滲透檢測用來檢查鑄件表面上的各種開口缺陷， 如表面裂紋、表面針孔等肉眼難以發現的缺陷 。 常用的滲透檢測是著色檢測， 它是將具有高滲透能力的有色（一般為紅色）液體（滲透劑）浸濕或噴灑在鑄件表面上， 滲透劑滲入到開口缺陷里面， 快速擦去表面滲透液層， 再將易干的顯示劑（也叫顯像劑）噴灑到鑄件表面上， 待將殘留在開口缺陷中的滲透劑吸出來后， 顯示劑就被染色， 從而可以反映出缺陷的形狀、大小和分布情況 。 需要指出的是， 滲透檢測的精確度隨被檢材料表面粗糙度增加而降低， 即表面越光檢測效果越好， 磨床磨光的表面檢測精確度最高， 甚至可以檢測出晶間裂紋 。 除著色檢測外， 熒光滲透檢測也是常用的液體滲透檢測方法， 它需要配置紫外光燈進行照射觀察， 檢測靈敏度比著色檢測高 。
1.2 渦流檢測
渦流檢測適用于檢查表面以下一般不大于6～7MM深的缺陷 。 渦流檢測分放置式線圈法和穿過式線圈法2種 。 ：當試件被放在通有交變電流的線圈附近時， 進入試件的交變磁場可在試件中感生出方向與激勵磁場相垂直的、呈渦流狀流動的電流（渦流）， 渦流會產生一與激勵磁場方向相反的磁場， 使線圈中的原磁場有部分減少， 從而引起線圈阻抗的變化 。 如果鑄件表面存在缺陷， 則渦流的電特征會發生畸變， 從而檢測出缺陷的存在， 渦流檢測的主要缺點是不能直觀顯示探測出的缺陷大小和形狀， 一般只能確定出缺陷所在表面位置和深度， 另外它對工件表面上小的開口缺陷的檢出靈敏度不如滲透檢測 。
1.3 磁粉檢測
磁粉檢測適合于檢測表面缺陷及表面以下數毫米深的缺陷， 它需要直流（或交流）磁化設備和磁粉（或磁懸浮液）才能進行檢測操作 。 磁化設備用來在鑄件內外表面產生磁場， 磁粉或磁懸浮液用來顯示缺陷 。 當在鑄件一定范圍內產生磁場時， 磁化區域內的缺陷就會產生漏磁場， 當撒上磁粉或懸浮液時， 磁粉被吸住， 這樣就可以顯示出缺陷來 。 這樣顯示出的缺陷基本上都是橫切磁力線的缺陷， 對于平行于磁力線的長條型缺陷則顯示不出來， 為此， 操作時需要不斷改變磁化方向， 以保證能夠檢查出未知方向的各個缺陷 。
【鑄件的表面和內部質量檢測方法】2 鑄件內部缺陷的檢測
對于內部缺陷， 常用的無損檢測方法是射線檢測和超聲檢測 。 其中射線檢測效果最好， 它能夠得到反映內部缺陷種類、形狀、大小和分布情況的直觀圖像， 但對于大厚度的大型鑄件， 超聲檢測是很有效的， 可以比較精確地測出內部缺陷的位置、當量大小和分布情況 。
2.1 射線檢測（微焦點XRAY）
射線檢測， 一般用X射線或γ射線作為射線源， 因此需要產生射線的設備和其他附屬設施， 當工件置于射線場照射時， 射線的輻射強度就會受到鑄件內部缺陷的影響 。 穿過鑄件射出的輻射強度隨著缺陷大小、性質的不同而有局部的變化， 形成缺陷的射線圖像， 通過射線膠片予以顯像記錄， 或者通過熒光屏予以實時檢測觀察， 或者通過輻射計數儀檢測 。 其中通過射線膠片顯像記錄的方法是最常用的方法， 也就是通常所說的射線照相檢測， 射線照相所反映出來的缺陷圖像是直觀的， 缺陷形狀、大小、數量、平面位置和分布范圍都能呈現出來， 只是缺陷深度一般不能反映出來， 需要采取特殊措施和計算才能確定 。 現在出現應用射線計算機層析照相方法， 由于設備比較昂貴， 使用成本高， 目前還無法普及， 但這種新技術代表了高清晰度射線檢測技術未來發展的方向 。 此外， 使用近似點源的微焦點X射線系統實際上也可消除較大焦點設備產生的模糊邊緣， 使圖像輪廓清晰 。 使用數字圖像系統可提高圖像的信噪比， 進一步提高圖像清晰度 。
2.2 超聲檢測
超聲檢測也可用于檢查內部缺陷， 它是利用具有高頻聲能的聲束在鑄件內部的傳播中， 碰到內部表面或缺陷時產生反射而發現缺陷 。 反射聲能的大小是內表面或缺陷的指向性和性質以及這種反射體的聲阻抗的函數， 因此可以應用各種缺陷或內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用比較廣泛的無損檢測手段， 其主要優勢表現在：檢測靈敏度高， 可以探測細小的裂紋；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；對于不合意的內部結構， 例如晶粒大小、組織結構、多孔性、夾雜含量或細小的分散析出物等， 同樣妨礙波形解釋；另外， 檢測時需要參考標準試塊 。