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鈦鍛件超聲探傷的幾個問題(二)

來源:admin   發布日期:2018-08-21

鈦鍛件的顯微組織變化對其機械性能有較顯著的影響,對超聲探傷中的雜波水平及底波損失的評定起到檢查鈦鍛件組織均勻性的作用,應予以充分的重視。

超聲波在晶界及晶內相組織上的散射可能在熒光屏上以雜波顯示,也可能表現為聲能衰減引起底波高度的降低(底波損失),這兩者與顯微組織有一定的對應關系。根據這兩項參數的評定,已經發現過粗晶、并列α組織(能造成低周循環疲勞性能下降的魏氏組織)等。

就目前所作的工作來看,雜波水平高的鈦合金顯微組織,多表現為有完整明顯的原始β晶界和平直細長的魏氏α組織(未變形的典型魏氏組織),或顯現有多且大的條塊狀α相,這類組織在機械性能上表現為強度指標下降。此外,某些鑄造組織殘留也可能造成雜波水平較高。但就一般的過熱魏氏組織,如果其原始β 晶界及晶內相組織取向較紊亂無規則時,盡管這樣的組織是不好的,甚至從顯微組織評定是不合格的,其雜波水平卻不一定偏高,說明雜波水平的評定目前還存在較大的局限性。

在底波損失的評定中,某些魏氏組織對超聲脈沖的高頻分量有較明顯的衰減(如并列α組織),這在頻譜儀上較易觀察到(北京航空材料研究所錢鑫源等),但對工業生產上的大批量檢查如何使用普通超聲探傷儀,選用最佳響應頻率的探頭進行檢測上存在一定的實際困難。

應當說明的是,目前對鈦合金內部偏析也尚無可靠有效的超聲檢測方法。

總之,如何利用超聲波對各種不同顯微組織的響應達到控制鈦合金的性能質量,是目前需要深入研究的課題(例如采用更高的、甚至上百兆赫的頻率,以及使用電子計算機進行信息處理等)。盡管如此,在目前鈦合金鍛件及材料的超聲探傷中,雜波水平與底波損失的評定仍然是兩項很有價值的指標。

 3.鈦鍛件材料的超聲探傷中,有時由于單個大晶粒或者局部的組織不均勻造成的組織反射會以單個反射信號的形式出現,容易和真正的冶金缺陷(如高密度夾雜物、裂紋、孔洞等)的反射信號相混淆,通過試驗分析認為,這種反射信號可能是由于超聲反射波的相位疊加所致。在這種情況下,采用小直徑探頭或聚焦探頭(縮小波束直徑),提高超聲頻率,以相同的探測靈敏度(平底孔直徑相同的試塊)重新評定時,會發現其反射信號幅度明顯下降,有時甚至消失,而真正的冶金缺陷的反射信號在這種情況下不會有明顯變化。這種方法可以鑒別鈦鍛件中真正的冶金缺陷與組織反射。

當然,在鈦鍛件的超聲探傷中,也和其他材料的超聲探傷一樣,企圖僅以A型顯示的反射脈沖信號判斷缺陷的性質顯然是不可能的,必須結合具體探傷對象的材料成分特點、冶煉及鍛造加工工藝,以及輔以其他無損檢測手段(如X射線照相、滲透、超聲C掃描等等),加上探傷人員自身的經驗水平等進行綜合分析判斷,必要時還要進行解剖驗證(包括宏觀、高倍,甚至電子顯微鏡、電子探針等手段)。因此,目前在鈦合金鍛件及原材料超聲探傷中,其質量驗收標準基本上仍以回波信號的參數為依據。

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