铸件全维度质检体系:表面/内部/无损检测方法全景指南
铸件检测主要包括尺寸检验、外观表面目检、化学成分分析、力学性能测试。高要求铸件还需无损检测。例如球墨铸铁无损检测涵盖渗透检测、涡流检测、磁粉检测、射线检测、超声波检测。
表面及近表面缺陷检测技术
渗透检测
用于检测铸件表面各类开口缺陷:表面裂纹、针孔等肉眼难辨缺陷。常用着色检测:高渗透渗透剂涂喷工件表面,渗入开口缺陷,快速擦拭表层渗透剂,喷易干显像剂。缺陷中残留渗透剂被吸出染色显像剂,从而反映缺陷形状、尺寸、分布。工件表面越光滑渗透检测效果越好,磨床抛光表面精度最高,甚至可检出晶间裂纹。荧光渗透检测需配紫外灯观察,灵敏度高于着色法。
涡流检测
适用检测表面下一般不超 6-7mm 的缺陷。分置入式线圈法与穿过式线圈法。工件置于交流线圈附近,交变磁场诱导工件内垂直激励磁场方向的涡流,涡流产生反向磁场部分抵消线圈原磁场,导致线圈阻抗变化。表面缺陷扭曲涡流电特性,从而探测缺陷存在。缺点:不能直观显示缺陷形状尺寸,仅能判定表面位置与深度;对表面小开口缺陷灵敏度不如渗透检测。
磁粉检测
适用检测表面缺陷及表面下数毫米深度缺陷。需直流(或交流)磁化设备与磁粉(或磁悬液)。磁化设备在铸件内外表面建立磁场,磁粉/悬液显示缺陷。磁化区域缺陷产生漏磁场,撒磁粉/悬液时磁粉被吸附显示缺陷。磁粉检测显示的缺陷基本横切磁力线,平行磁力线的长条缺陷不显示,操作中需不断改变磁化方向以确保未知方向缺陷被检出。
内部缺陷检测技术
内部缺陷常用无损检测为射线检测与超声波检测。射线检测效果最佳,可获反映内部缺陷类型、形状、尺寸、分布的直观图像。但对厚大件铸件,超声波检测极其有效,可精准测定内部缺陷位置、当量尺寸、分布。
射线检测
通常用 X 射线或 γ 射线作射线源,需射线发生装置等辅助设施。铸件曝光射线场时,射线强度受内部缺陷影响。透过铸件射线强度随缺陷大小性质局部变化,形成缺陷射线像,经射线胶片成像记录。胶片成像记录法最常用,即常规射线检测。射线照相缺陷像直观,可呈现缺陷形状、尺寸、数量、平面位置、分布范围。
超声波检测
利用高频声束在铸件内传播,遇内表面或缺陷产生反射。反射声能大小取决于内表面/缺陷的指向性与性质及声阻抗。不同缺陷或内表面反射声能可用于探测缺陷位置、壁厚、缺陷埋深。优势:灵敏度高可测微裂纹;穿透力强可测厚壁铸件。局限:复杂轮廓不连续缺陷反射波形难解读、指向性差;晶粒尺寸、显微组织、气孔、夹杂物、细微析出相等内部结构也干扰波形解读。
工业技术