TA15钛合金显微组织对超声探伤底波衰减的影响

针对TA15钛合金T形截面环锻件探伤时局部出现的底波衰减现象,进行了显微组织与超声波衰减关系的研究。利用光学显微镜对底波衰减强度不同区域进行了显微组织对比,利用电子背散射衍射(EBSD)技术表征不同超声底波强度区域α相的晶体取向分布及规律,并对晶体取向占比进行了统计,探讨了底波衰减的根本原因。结果表明,底波衰减部位对应的条状α相数量多,其方向与超声波传递方向平行,这些条状α相对应(0001)晶面,导致超声波的传播方向与晶体c轴垂直,材料散射作用较强,底波衰减明显。此外,底波衰减部位β转变组织中次生片状α相呈杂乱交错排列,也会降低探伤水平。     

利用Niyama判据预测离心铸造轧辊缩孔缩松缺陷

采用有限元法建立模型,利用等价比热法处理相变潜热,对大型离心铸造轧辊浇注及冷却过程的温度场进行了数值模拟.通过计算轧辊各部位的温度梯度和冷却速度,利用新山英辅(Niyama)判据,对轧辊各部位出现缩孔缩松缺陷的趋势进行了预测,其结果与生产实际相吻合.     

基于ProCAST的泵体底座低压铸造工艺分析

采用ProCAST软件对ZL104铝合金泵体底座低压铸造过程进行了数值模拟,根据流场和温度场预测了缺陷可能出现的区域并提出优化方案。采用两端底注式浇注系统并增加冒口使铸造缺陷位置转移至冒口位置,铸件合格率和质量有了很大提高。     

一种特殊的迟到波

超声波检测铝合金方形锻件时,经常会在1次底波后出现一种位置固定的特殊回波。通过对直探头发射的声柬在零件入射面和背面的折射和反射行为进行分析,发现由于存在小角度斜入射而引起波型转换,会在1次底波和2次底波之间固定的位置出现一种迟到波。在使用2次波探伤法或者检测带台阶的零件时,应避免把该迟到波误判为缺陷波。     

汽车发动机气缸盖浇注系统的设计

针对某型汽车发动机铝合金气缸盖结构复杂,壁厚不均,铸造工艺难度大的问题,设计了一种铝合金气缸盖的底注式浇注系统。运用ProCAST数值模拟软件,对该方案下的金属液充型、凝固及缩孔、缩松缺陷倾向进行模拟,针对缺陷出现的位置与特点,采用增设顶冒口的方式进行消除。结果表明,该底注式浇注系统实现了金属液的平稳充型,最终得到的铸件品质良好。     

复杂高锰钢件铸造工艺优化

某高锰钢铸件因其内部空腔结构复杂而易形成铸造缺陷,为此采用ADSTEFAN软件和ProCAST软件对其初始铸造工艺进行数值模拟,分析了铸件温度场特点、铸件缺陷产生部位和原因。针对初始工艺铸造过程易出现的铸造缺陷,调整了轮毂冒口A、轮缘冒口B尺寸及冷铁形状和位置,优化了铸造工艺。模拟结果显示,优化工艺消除了铸件轮缘区域缩松缺陷,降低了热裂倾向。实际铸造试验验证了模拟中易于出现缩孔、缩松及热裂的位置,并表明优化工艺基本可行。     

轧辊挤压铸造关键工艺参数的研究

提出了利用挤压铸造工艺制造轧辊,并根据材料力学和凝固理论导出了轧辊挤压铸造工艺中开始加压时间和保压时间的定量计算模型。同时,结合轧辊挤压铸造工作原理,定义了该零件挤压铸造时的浇注高度,并给出了其计算公式。通过数值模拟软件ProCAST对规格为175mm×480mm的轧辊进行模拟及其缩小样的验证试验,结果表明该轧辊在挤压铸造工艺下无缩孔、缩松等缺陷。     

钛合金棒材超声波探伤时底波后回波的缺陷定性分析

小规格钛合金棒材的超声波探伤中,成分偏析类缺陷的判定是一难点。在9.0 mmTC4钛合金磨光棒材的探伤中,发现一次底波与等边三角波之间存在游动回波,解剖分析属于合金成分偏析缺陷。TC4钛合金中合金元素贫化偏析区域与基体的声阻抗值相差很小,属透射类缺陷;同时这种缺陷使声波衰减,具有在一次底波信号之后出现游动回波的特点。并指出成分偏析缺陷可以大致分为两类：一种是与基体组织声阻抗相差较大的反射类缺陷;一种是与基体组织声阻抗相差很小的透射类缺陷。建议在小规格钛及钛合金棒材的超声波探伤中,关注一次底波与等边三角波之间的波形情况,避免漏检可能存在的透射类成分偏析缺陷。     

超声波探伤轧辊内部缺陷的波形特征

目前的A型超声波探伤仪只能提供缺陷回波的时间和幅度信息,而根据这两个信息来判定缺陷的性质是有困难的。实际探伤中,探伤人员常常根据经验,结合工件的加工工艺、缺陷的特征、缺陷波形和底波情况来分析,估计缺陷的性质。针对轧辊的成型工艺和加工工艺,根据前人的经验,结合工作中所做的一些解剖分析,对轧辊中的常见缺陷及缺陷波形特征进行了归纳总结。为以后对轧辊的缺陷定性积累了经验,并提供了判定依据。     

重轨表面轧辊粘钢压痕缺陷研究

针对河北钢铁集团邯钢公司大型轧钢厂重轨生产过程中轧辊粘钢压痕缺陷问题，对其类型、主要缺陷成因及其治理进行了深入研究。结果表明：轧辊粘钢压痕缺陷约占重轨表面缺陷的70%,对百米轨合格率指标影响较大；其中UF轧机平辊轨底内侧粘钢压痕缺陷约占42%以上，是轧辊粘钢压痕缺陷的主要类型，其成因为UF轧机水平辊与轨底立辊对轧件施加轧制力，在轨底内侧双斜线交汇处连接弧部位形成了最大局部挤压力，导致辊面氧化膜薄弱点被破坏而发生局部粘钢；另外，U₂轧机平辊轨腹粘钢压痕缺陷约占38%以上，是轧辊粘钢压痕缺陷另一主要类型，其成因为轧件咬入位置和咬入冲击力发生变化而失稳，轧件前尖在咬入U₂轧机时，其接触点温度较低、变形抗力较大，刺破U₂轧机平辊轨腹部位的辊面氧化膜而发生局部粘钢，当粘结不牢固轧辊旋转1～2周即掉落时则形成非周期性缺陷，当粘结牢固始终附着在辊面不掉落时则形成周期性缺陷。针对该两类主要缺陷的成因制定了窄域石墨间隔防粘钢方案、局部润滑及辊面清洁方案，并研发、投用了专用装置，有效解决了辊面局部粘钢问题，轧辊粘钢压痕缺陷得到了大幅改善，达...     

Q345E钢探伤缺陷分析

Q345E钢锭锻制法兰后存在不同程度当量为φ1.5 mm~φ2.5 mm的密集型缺陷,个别分散的缺陷当量达到φ3.0 mm~φ8.0 mm,而当量达到φ3.0 mm~φ8.0 mm缺陷由于缺陷较大使得底波衰减而出现缺陷波大于底波(FB)的情况。对此缺陷进行了系统的研究,采用UT、低倍、光学显微镜、扫描电镜对探伤缺陷进行定位、宏观和微观特征观察并分析,以及结合现场UT初探和复探的情况进行综合分析。结果表明:此密集型缺陷是由于冶炼时氢质量分数较高和锻后冷速不合理共同作用造成的氢损伤缺陷。     

大型铸钢轧辊三维充型与凝固过程数值模拟

应用熔融金属在复杂型腔内的流动与热计算技术及铸件常见铸造缺陷预测技术，编制了铸件充型与凝固过程三维数值模拟软件，并对大型铸钢轧辊进行了数值模拟、缺陷预测及试验验证，模拟预报与生产验证结果基本一致。     

基于PROCAST的低合金履带板浇注工艺数值模拟

采用PROCAST铸造模拟软件,对低合金钢履带板的消失模铸造工艺进行了充型和凝固过程的数值模拟,研究其充填特性,分析铸造过程中可能出现的缺陷及其位置,最后根据分析结果对实际生产工艺进行优化,消除缺陷.     

Cr8钢轧辊最终热处理过程数值模拟与实验研究

为了进一步提高Cr8钢轧辊的服役性能,利用数值模拟技术与实验对Cr8钢轧辊的最终热处理工艺进行了研究。首先利用实验测试了Cr8钢的材料性能参数;接着利用数值模拟技术分析了Cr8钢轧辊在其差温加热过程、喷雾淬火冷却过程及其回火过程中辊身内部特征节点温度、组织与应力的演化过程,并采用物理模拟技术验证了Cr8钢轧辊在连续喷雾淬火工艺下两个特征节点处的马氏体组织,从而验证了采用数值模拟技术研究Cr8钢轧辊最终热处理工艺的可行性;最后重点分析了连续喷雾淬火工艺与间歇喷雾淬火工艺对Cr8钢轧辊辊身内部特征节点温度、组织及应力演化过程的影响。结果表明,采用间歇喷雾淬火和低温回火工艺不仅可保证Cr8钢轧辊的淬硬层深度,而且可显著降低其心部所产生的拉应力,从而可保证其最终热处理过程安全。     

底面回波法探伤应用

探讨了底面回波法在锻钢件危险性缺陷检测中的应用价值。根据底面回波法的探伤原理,分析了影响底面回波的几种因素,认为缺陷性质是引起底波衰减变化的主要因素,讨论了底面回波法的适用范围。在此基础上,提出了依据底面回波的衰减变化辅助其他检测技术判定缺陷性质及对试件质量进行评估的探伤方法。实践应用中证明其效果较好。     

某大型精密铸钢件铸造裂纹仿真分析及改善

某大型精密铸钢件批量生产以来,多次出现批量裂纹,裂纹位置相对集中,裂纹比例为30%~50%。利用铸造工艺数值模拟软件ProCAST对原工艺进行了应力场模拟,根据模拟结果对铸钢件裂纹缺陷进行了分析。提出了几种改进方案并对其进行了验证,最终确定了改进方案,经试验验证,改进工艺后裂纹比例降低至5%。     

轧辊近表面缺陷的超声爬波检测

讨论了在役轧辊近表面缺陷的超声爬波检测技术,根据被检对象的特点确定爬波探头参数,结合应用实例对检测灵敏度、探头校准、爬波声束入射方向及缺陷回波波形进行了分析探讨,得出了可利用超声爬波对轧辊近表面进行缺陷检测及定位评定的结论。     

铝合金铸件中蜂窝状缺陷的超声波检测

铝合金铸件易产生蜂窝状气孔、缩松缺陷。对材料为Al-Si-Mg系铸造铝合金的汽车转向节试样进行了超声波检测,研究了试样中蜂窝状缺陷的波形特征,并对缺陷进行了定性和定位分析。结果表明:铝合金铸件中蜂窝状缺陷的波形特征为波底宽大、波幅较低,主缺陷波附近存在多个小缺陷波,底波有一定下降;多次回波检测时,底波反射次数明显减少。结合轨迹作图法和缺陷波坐标确定了蜂窝状缺陷在铸件中的位置信息,解剖检验结果表明缺陷定位是准确的,平均误差为0. 585 mm,平均相对误差为3. 05%。超声波检测铝合金铸件中蜂窝状缺陷的波形可用缺陷回波声压公式表征,故可根据主缺陷波的波峰定位。     

压铸成形减震器支撑件浇注系统的改进设计分析

采用数值模拟软件ProCAST,对减震器支撑件压铸模浇注系统改进前、后的成形过程进行分析,综合分析零件充型过程、温度场、凝固场以及缺陷分布云图,结合实物试验准确预测铸件的缺陷位置和形式。数值模拟结果具有较高的可信度。改进浇注系统后成形的零件缺陷倾向明显减小,数值模拟技术有效降低试模风险和成本,缩短模具改进设计周期和提高产品的质量。     

离心铸造高镍铬复合轧辊中夹杂物分析

改进型高镍铬复合轧辊缺陷超标,采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪分析了轧辊缺陷。试验结果表明:改进型高镍铬复合轧辊工作层中存在聚集的夹杂物,导致超声波探伤出现大量回波;夹杂物呈球状或椭球状,尺寸为100~300μm,分布在靠近结合层位置;夹杂物含Al、Ti、Si、Ca、O等元素,为复合型夹杂物,夹杂物外层吸附很多碳化铌。这种夹杂物主要来自原材料,通过严格控制生铁中的杂质元素,可有效减少改进型高镍铬复合轧辊中夹杂物的产生,降低废品率。