X射线检测技术对铸件质量缺陷检测及铸造行业发展的作用

2021-08-21 10:49
AUTUMN 2021/08/04

X射线检测技术对铸件质量缺陷检测及铸造行业发展的作用


铝铸件是指采用铸造的加工方式而得到的纯铝或铝合金的设备器件。一般采用砂型模或金属模将其加热为液态的铝或铝合金浇入模腔,而得到的各种形状和尺寸的铝零件或铝合金零件,通常被称为铝压铸件。


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由于铝铸件尺寸精确,表面光洁等优点,一般进行机械加工后直接使用,既提高金属利用率,又减少大量的加工设备和工时铸件价格。

便易使用组合压铸及其他金属或非金属材料,既节省装配工时又节省金属。

铝铸件虽然有很多优点,但也有一些缺陷,尚待解决。如:压铸时由于液态金属充填型腔速度高,状态不稳定,所以采用一般压铸法。

铸件容易产生气孔,不能进行热处理而对内凹复杂的铸件,压铸较为困难。

高熔点合金,如铜、黑色金属,压铸型寿命较低;不宜小批量生产,其主要原因是铝铸件制造成本高,压铸机生产效率高,小批量生产不经济。

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压铸件应用范围广,铝铸件即使最先进的金属成形方法之一,是实现少切屑,无切屑的有效途径,应用广泛,发展迅速。目前压铸铝合金不在局限于有色金属的锌、铝、镁、铜,而且还逐渐扩大用来铸铁和铸钢。

压铸件的尺寸和重量,取决于压铸机的功率。

由于压铸机的功率不断增大,铸件的尺寸可以从几毫米到1~2m,重量也可以从几克到数十公斤。

国外可铸造压铸直径为2m,重量为50kg的铝铸件。压铸件也不再局限于汽车工业和仪表工业,逐步扩大到其他各个工业部门,如农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算机、医疗器械、钟表、照相机和日用五金等几十个行业。

在压铸技术方面又出现了真空压铸、加氧压铸、精速密压铸及可溶型芯应用等新工艺。

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铝铸件已广泛应用于仪器、汽车、农业、医疗、5G通讯等工业中。那么,它的质量问题也是制造商目前较为关心的。


铝铸件的好坏往往影响着整个产品质量的问题,例如汽车行业——制造商在轻量化方面的投资越来越多,铝合金作为轻质材料,是减轻汽车重量的有效方法之一。
如,用于汽车发动机气缸、活塞、水泵、变速箱、制动器等数十种管件零部件,都要用到铝铸件。

铸件的质量对机械产品的性能影响很大。如机床铸件的耐磨性和尺寸的不变性将间接影响机床的精度和寿命。

各种泵的叶轮,机壳和液压件的尺寸,轮廓的精度和粗糙度,间接影响泵和液压系统的工作效率,能耗和汽蚀的增加等;内燃机气缸体,汽缸盖,气缸套,活塞环和排气管等铸件的强度和阻力会间接影响发动机的使用寿命。

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那么在铸造生产过程中,铸造缺陷是一种困扰铸造企业的一大难题,如果不能很好的解决,将会大大影响到铸件的质量。

由于种种原因,在铸件表面和内部产生的各种常见缺陷有100多种,根据我国国家标准GB/T5611-1998《铸造术语》,可以把它们按形貌特征分为8大类:
1、多肉类缺陷;2、孔洞类缺陷;3、裂纹、冷隔类缺陷;4、表面类缺陷;5、残缺类缺陷;6、形状及重量差错类;7、夹杂类缺陷;8、性能、成份及组织不合格类缺陷。

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在铸造过程中,控制和检查铸件的质量是必不可少的,对于铸件的内部质量缺陷检测可以通过超声波、X射线手段对铸件进行无损检测,来检查和判断铸件的缺陷及质量。


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为了保证铸件质量,生产企业非常重视对铸件的缺陷检测。

对于结构复杂的铝铸件,检查内部结构是否符合设计要求。按照传统的检测手段,需要把铸件切开,不但损坏了铝铸件,大多数还做了无用功。

因为铸件内部大部分缺陷是不能通过传统手段检测出来的。

如今,随着无损检测技术的发展,铸件的质量评定手段不断增加,其中X射线检测手段是效果最佳的,不但可以在不破坏受检对象的前提下探测其内部结构与机械性能等信息,还能使得许多缺陷(如:气孔、砂眼、缩孔、夹渣、渣孔、缩松、冷隔、裂纹等)一目了然,直观的图像便于对缺陷做出定性及定量分析。

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X射线设备可以检测X射线的穿透能力与物质密度之间的关系,并且差分吸收的特性可以区别不同密度的物质。因此,如果检测对象破裂,则厚度,形状变化,X射线的吸收率不同,所得到的图像也会不同,因此可以产生区别的黑白图像。


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X射线管主要通过电场从热阴极提供电子以加速到阳极。当电子在数十千伏的高压下迅速加速到高速状态时,动能被转换为释放X射线。当它们撞击阳极体时,碰撞区域的大小是X射线源的大小。


通过小孔成像原理,我们可以大致知道X射线源的大小与清晰度成反比,即X射线源越小,图像越清晰。


这是X射线能够检测压铸件缺陷的原理。


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X射线检测在铸件检测中的重要性不言而喻。铸件质量检测,不仅是企业高质量生产服务的体现,更是产业安全生产的有力保障。


可以说铸造行业的发展,离不开X射线检测技术的发展。X射线检测设备在不损害产品本身的情况下,利用X射线成像原理,清晰地探知铝铸件内部存在的裂纹、冷隔、砂眼、气孔、渣孔、缩松和氧化夹渣等缺陷问题。


睿奥检测推出“RM150、RM120、RE2100型”一系列的X射线检测设备,主要应用于铝铸件、铁铸件、汽车零部件等检测。


睿奥检测设备(东莞)有限公司自主研发的软件技术,它集图像采集与显示、图像处理、图像保存、射线源控制、实时动态图像、数字拍片图像和多级别能量融合拍摄等多功能于一体。


主要功能:

▶产品信息登记、数据库查询管理;

▶检测模式选择、参数设置;

▶检测图片、视频保存管理、检测报告生成;

▶视图切换、同屏多图对比;

▶图像放大缩小移动旋转翻转,图像反白、彩色渲染、窗位窗宽、灰度调节,降噪、锐化、去雾、浮雕、边缘增强等。

▶图像测量:左右、文字、箭头标注;距离、直径、面积、角度测量,气孔气泡测算等。

▶软件系统运行可靠稳定、功能更完善,操作界面简洁、实用,符合检测人员的操作习惯和规程。


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