毕业论文论文范文课程设计实践报告法律论文英语论文教学论文医学论文农学论文艺术论文行政论文管理论文计算机安全
您现在的位置: 毕业论文 >> 论文 >> 正文

铍青铜大规格棒材超声波探伤技术研究

更新时间:2015-2-9:  来源:毕业论文

铍青铜大规格棒材超声波探伤技术研究
论文摘要:随着我国航空、航天、石油、化工等行业的飞速发展, 对其用铍铜合金加工材质量的要求日益提高, 超声波探伤技术作为铍铜合金加工材的主要质量控制方式日渐重要。本文介绍了铍铜合金大规格棒材超声探伤技术的原理和方法、超声探伤特性及其加工材的常见缺陷类型,并对有缺陷产品的缺陷进行解剖、分析和总结。
论文关键词:铍青铜,超声探伤,缺陷
  1前言
  铍铜合金是一种具有良好综合性能的合金,有很高的强度、硬度、弹性,还具有良好的导电性、导热性、耐模性和耐腐蚀性,以及非发火性,铸锻性,非磁性等优良特性,其应用十分广阔。主要应用于电信,计算机,汽车电子元件,电子工业和航空、航天、石油、化工等行业,也可应用于电器连接器,IC插座,开关继电器,手提电脑及天然气钻探设备等,这些行业对其质量要求非常严格,故超声波探伤尤为重要。
  超声探伤是质量控制的一种重要手段。对于铍铜合金材料中可能存在的冶金缺陷(如夹杂,气孔)、工艺缺陷(如变形不足、起皮,裂纹等)和组织缺陷,许多厂家都用超声探伤检测进行质量控制。本文对铍青铜大规格棒材的超声探伤技术进行了研究。
  2.探伤原理
  棒材探伤可采用纵波脉冲反射法,即直探头直接接触法,,该方法是将超声波探头与平滑的工件表面接触或用其它方法耦合后,就能使超声波在在工件中传播,遇到缺陷将引起反射。它易于发现工件与声速方向垂直,具有一定截面积的缺陷。检测时从棒材的压余端开始,检验过程中应沿一个圆周方向进行,超声波束应由棒材的一侧入射,原则上应在探测面上从两个相互垂直的方向进行全面扫查。
  3实验方法
  对比试块可以调节探伤灵敏度;测试仪器和探头的性能;调整扫描速度;是评判缺陷大小的依据。为了保证不同直径的棒材的检测的可靠性,制作了阶梯式对比试块,该对比试块原料是电渣铍青铜,为退火态。经超声波检验合格后制作的。在对比试块的1/2D处制作了深度为15mm,φ0.8mm横通孔,其余均为φ2.2mm平底孔,加工尺寸如图1。http://www.lwfree.cn/
  
  图1棒材检测对比试块
  Fig1.DetectionofreferenceblocksBar
  实验仪器采用汕头超声仪器研究所的CTS-2020A型脉冲反射式超声波探伤仪。探头频率选择为5MHz,晶片直径为10mm。耦合剂为丙三醇。调节探伤灵敏度时,采用缺陷当量横通孔为φ0.8mm、平底孔为φ2.2mm,缺陷波高达仪器满屏的80%作为基准波高,此时的灵敏度确定为探伤灵敏度。
  4实验结果
  阶梯试块中1号横通孔和2、3、4号平底孔调试波形见图2。由图2可以看出φ0.8mm横通孔和φ2.2mm平底孔反射回波清晰可见,信噪比高能够满足检测灵敏度要求。
  
  (a)
  
  (b)
  
  (c)
  
  (d)
  图2对比试块调试波形图
  (a)1号横通孔调试波形(b)2号平底孔调试波形
  (c)3号平底孔调试波形(d)4号平底孔调试波形
  Fig2.debugwaveformreferenceblocks
  实际检测的不同规格棒材缺陷波形如图3,由图3表明采用探头频率为5MHz,晶片直径为10mm纵波直探头接触法对棒材进行检测,能够发现棒材内部缺陷,金相组织观测表明该铍青铜棒材晶粒较细,这与实际探伤时杂波较低相吻合。
  
  (a)φ85mm棒材缺陷波形图
  
  (b)φ55mm棒材缺陷波形图
  
  (c)φ30mm棒材缺陷波形图
  
  (d)φ20mm棒材缺陷波形图
  图3不同规格棒材缺陷波形图
  Fig3.DefectsofdifferentwaveformsSizeBar
  (a)φ85mm棒材;(b)φ55mm棒材(c)φ30mm棒材(d)φ20mm棒材
  图4给出的缺陷剖检图与图3的波形一一对应。图4(a)表明缺陷为裂纹,图4(b)表明缺陷为夹杂点缺陷,图4(c)表明缺陷为近表面浅裂纹,图4(d)表明缺陷为密集型气孔。
  图4实际剖检图缺陷
  (a)φ85mm棒材;(b)φ55mm棒材;(c)φ30mm棒材;(d)φ20mm棒材
  Fig4.Actualnecropsydefect
  对超声波检测得到的缺陷进行当量尺寸的评定,并与解剖实验进行对比,其结果见表1。从表1可以看出,有一部分缺陷与计算值接近,有部分缺陷比计算值大。原因是缺陷的当量尺寸评定是根据回波高进行计算的。而影响回波幅度的因素有很多,除缺陷本身的大小外,缺陷的性质,取向,粗糙度和形状都会影响回波的幅度。
  表1当量计算值与缺陷实际大小评定结果
  Table1Equivalentcalculatedtheactualsizeofassessmentresultsanddefects
  
NO. 计算值(mm) 实际尺寸(mm)

a 1.0 1.2×20

b 2.2 3×2.2

c 2.4 2×20

d 1.7 1.9×1.2

4结论
  1)通过应用超声波纵波直探头直接接触法,可以对铍青铜大规格棒材裂纹、夹杂,气孔等进行检测,并且通过缺陷波形与剖检出的实际缺陷一一对应,总结经验,以便在实际操作中对棒材的缺陷进行分析和判断,有效的控制了产品质量。
  2)当量的计算值与实际缺陷尺寸有偏差,基本是计算值小于实际尺寸。
参考文献
1 易均平. 铍合金材料发展报告[R] . 宁夏东方钽业股份有限公司内部资料, 2003. 1.
2 中国机械工程学会无损检测学会编.超声波检测.第2版.北京:机械工业出版社,2000
3 超声波探伤》编写组编著.超声波探伤.北京:电力工业出版社,1980
4 梁 菁, 史亦伟, 韩 波, 等. 粉末材料中微夹杂缺陷的超声波检验[J ]. 材料工程, 1996, 10: 26-28.

铍青铜大规格棒材超声波探伤技术研究下载如图片无法显示或论文不完整,请联系qq752018766
设为首页 | 联系站长 | 友情链接 | 网站地图 |

copyright©lwfree.cn 六维论文网 严禁转载
如果本毕业论文网损害了您的利益或者侵犯了您的权利,请及时联系,我们一定会及时改正。