铸件超声波检测实例

2.大型球墨铸铁铸件的超声波检测对于小型球墨铸铁铸件发热超声波检测与一般钢锻件检测方法相同，但是对于大型球墨铸铁铸件的超声波检测，则需要考虑多方面的影响因素。

球墨铸铁的超声波速度一般约为：纵波CL≈5500m/s；横波Cs≈3000m/s，但是在大型球墨铸铁铸件中，声学各向异性的表现比较明显，超声波衰减系数不但较大而且在不同部位也会有明显差异，例如在某大型球墨铸铁环形件铸件（厚度100~350mm）上，实测发现其不同部位的双声程衰减系数可以从0.06dB/mm变化到0.11dB/mm（2.5MHzφ20mm直探头），而不同部位的纵波声速则可以从 5460m/s变化到5700m/s。

对于大型球墨铸铁铸件，由于难以加工制作对比试块，因此多采用底波方式法调整检测灵敏度，但是正是由于其组织的不均匀、超声波衰减系数变化大，因此在一旦发现缺陷回波需要进行评定时，应特别注意在临近缺陷的完好区域重新校验检测灵敏度，以避免产生较大的的评定差误。

另外，当球墨铸铁铸件尺寸较大，按照验收标准以底波方式法调整检测灵敏度（例如φ3mm平底孔当量）时，往往导致杂波太高以至根本无法观察（无法一次穿透检察全厚度界面），在这种情况下可以选择半厚度设定检测灵敏度而分为上下两层检测（两面探测）的方法，例如厚度350mm时，按180mm厚度计算增益，即底波方式法的计算公式为：

ΔdB=20lg（πφ²Xf/2λX²B）

式中：φ为检测灵敏度要求的当量平底孔直径（例如这里取3mm），XB为工件厚度（例如这里350mm），Xf为工件半厚度（适当超过工件厚度一般，有利于两面探伤时的覆盖，例如这里取180mm），然后在工件350mm厚度时的底波高度50%垂直满刻度为基准波高，增益计算得到增益dB值即可。

如果是在球墨铸铁铸件毛坯上进行超声波检测时，除了根据表面状态选择合适的耦合剂外，还应该注意其加工余量的要求，这将涉及所用直探头的近表面分辨率和底面分辨率是否满足要求，必要时还需考虑增加采用满足近表面分辨率要求的组合双晶直探头检测（需要制作与工件相同表面状态的近表面分辨率对比试块）。

在探测面的选择上，还要特别注意这种大型球墨铸铁铸件的分模线、浇口、冒口的位置和液态金属流动方向与路径，这将有助于判别缺陷产生的可能性，例如对于砂型铸造件要考虑表面疏松、皮下气孔的可能性，靠近冒口部分有缩孔存在的可能性、截面最大的中心容易产生疏松（中心疏松），浇口附近可能出现夹砂、气孔等。

此外，球墨铸铁中的石墨球化率也与杂波信号的强弱程度有很大关系。