鋼棒材的超聲波檢測方法與設(shè)備制造

鋼棒是經(jīng)過軋機(jī)軋制而成，在軋制過程中既會產(chǎn)生表面缺陷，又會產(chǎn)生內(nèi)部缺陷。內(nèi)部缺陷是鋼錠或鋼坯原有的缺陷在軋制過程中延展而成，這些缺陷主要集中在鋼棒的中心部位，形式主要有夾渣、縮孔、分層和疏松等，這些缺陷會隨著軋制變形量的增大而增大。

在實(shí)際生產(chǎn)中，鋼棒的這些內(nèi)部缺陷對鋼材的性能有嚴(yán)重的影響，例如，用于鍛造的鋼棒，在鍛造過程中這些內(nèi)部缺陷會繼續(xù)存在于鋼棒的內(nèi)部，有的會繼續(xù)延展，有的會形成夾層。因此對鋼棒的內(nèi)部缺陷的無損檢測越來越引起重視。

對于特殊用途的鋼棒，為了保證其可靠性和安全性，需要進(jìn)行百分之百檢測。水浸式線聚焦超聲波自動(dòng)檢測線就是針對這樣的鋼棒的大批量檢測，既能識別出缺陷部分又不影響其后工序工作的速率。

水浸法檢測是在探頭與被檢件之間添加一定厚度的耦合層，常用水做耦合劑，故稱作水浸法檢測。水浸法檢測時(shí)，探頭與被檢件不發(fā)生直接接觸，同時(shí)極大地減少了聲波的損耗，而且相對容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測。

超聲波發(fā)出的聲波有橫波、縱波、表面波三種形式。而鋼棒內(nèi)部缺陷的檢測只能使用橫波和縱波，對于自動(dòng)檢測線來說，垂直入射的縱波檢測使用和安裝都比較方便，所以棒材的自動(dòng)檢測廣泛使用縱波垂直入射檢測，檢測原理如圖1所示。采用水浸法檢測棒材內(nèi)部缺陷時(shí)，為了避免聲束在棒材中發(fā)散并提高靈敏度，探頭的聲束焦點(diǎn)應(yīng)在與聲束軸線垂直的棒材半徑上，基本上選在棒中心到棒的下表面之間。除此之外，由于水浸法檢測中，聲束在水中和鋼中發(fā)生兩次擴(kuò)散，聲壓損失較大，所以往往采用聚焦探頭。在確定液層厚度時(shí)，必須保證熒光屏上工件二次界面的反射波落在一次底面回波之后。通常情況下，為了保證對鋼棒百分之百覆蓋，采取探頭旋轉(zhuǎn)式，探頭設(shè)置為6~8個(gè)，再對水壓和旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行合理的設(shè)置。

鋼棒材超聲自動(dòng)檢測系統(tǒng)是應(yīng)用超聲波縱波檢測方式來檢測鋼棒內(nèi)部分層、夾雜等缺陷的設(shè)備。鋼棒通過傳送機(jī)構(gòu)進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的六通道超聲探頭，每個(gè)通道都設(shè)置成不同的頻率。鋼棒低速前進(jìn)，因此能夠?qū)︿摪舯砻姘俜种俑采w。鋼棒進(jìn)入超聲波系統(tǒng)之后，系統(tǒng)開始檢測。當(dāng)檢測到缺陷時(shí)，探頭就會反饋缺陷信號，缺陷信號經(jīng)過處理、放大、轉(zhuǎn)換給示波器，示波器再傳遞給電腦，電腦中的程序會做出相應(yīng)的響應(yīng)，即做出缺陷部位標(biāo)識。在后續(xù)生產(chǎn)中就會切去這段有標(biāo)識的鋼棒，從而避免了鋼棒內(nèi)部缺陷給產(chǎn)品帶來的質(zhì)量問題。

棒材超聲波自動(dòng)探傷設(shè)備

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