鑄件的檢測主要包括尺寸檢查、外觀和表面的目視檢查、化學成分分析和力學性能試驗,對于要求比較重要或鑄造工藝上容易產(chǎn)生問題的鑄件,還需要進行無損檢測工作,可用于球墨鑄鐵件質(zhì)量檢測的無損檢測技術(shù)包括液體滲透檢測、磁粉檢測、渦流檢測、射線檢測、超聲檢測及振動檢測等。
1 鑄件表面及近表面缺陷的檢測
1.1 液體滲透檢測
液體滲透檢測用來檢查鑄件表面上的各種開口缺陷,如表面裂紋、表面針孔等肉眼難以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常用的滲透檢測是著色檢測,它是將具有高滲透能力的有色(一般為紅色)液體(滲透劑)浸濕或噴灑在鑄件表面上,滲透劑滲入到開口缺陷里面,快速擦去表面滲透液層,再將易干的顯示劑(也叫顯像劑)噴灑到鑄件表面上,待將殘留在開口缺陷中的滲透劑吸出來后,顯示劑就被染色,從而可以反映出缺陷的形狀、大小和分布情況。需要指出的是,滲透檢測的精確度隨被檢材料表面粗糙度增加而降低,即表面越光檢測效果越好,磨床磨光的表面檢測精確度高,甚至可以檢測出晶間裂紋。除著色檢測外,熒光滲透檢測也是常用的液體滲透檢測方法,它需要配置紫外光燈進行照射觀察,檢測靈敏度比著色檢測高。
1.2 渦流檢測
渦流檢測適用于檢查表面以下一般不大于6~7MM深的缺陷。渦流檢測分放置式線圈法和穿過式線圈法2種。:當試件被放在通有交變電流的線圈附近時,進入試件的交變磁場可在試件中感生出方向與激勵磁場相垂直的、呈渦流狀流動的電流(渦流),渦流會產(chǎn)生一與激勵磁場方向相反的磁場,使線圈中的原磁場有部分減少,從而引起線圈阻抗的變化。如果鑄件表面存在缺陷,則渦流的電特征會發(fā)生畸變,從而檢測出缺陷的存在,渦流檢測的主要缺點是不能直觀顯示探測出的缺陷大小和形狀,一般只能確定出缺陷所在表面位置和深度,另外它對工件表面上小的開口缺陷的檢出靈敏度不如滲透檢測。
1.3 磁粉檢測
磁粉檢測適合于檢測表面缺陷及表面以下數(shù)毫米深的缺陷,它需要直流(或交流)磁化設(shè)備和磁粉(或磁懸浮液)才能進行檢測操作。磁化設(shè)備用來在鑄件內(nèi)外表面產(chǎn)生磁場,磁粉或磁懸浮液用來顯示缺陷。當在鑄件一定范圍內(nèi)產(chǎn)生磁場時,磁化區(qū)域內(nèi)的缺陷就會產(chǎn)生漏磁場,當撒上磁粉或懸浮液時,磁粉被吸住,這樣就可以顯示出缺陷來。這樣顯示出的缺陷基本上都是橫切磁力線的缺陷,對于平行于磁力線的長條型缺陷則顯示不出來,為此,操作時需要不斷改變磁化方向,以保證能夠檢查出未知方向的各個缺陷。
2 鑄件內(nèi)部缺陷的檢測
對于內(nèi)部缺陷,常用的無損檢測方法是射線檢測和超聲檢測。其中射線檢測效果好,它能夠得到反映內(nèi)部缺陷種類、形狀、大小和分布情況的直觀圖像,但對于大厚度的大型鑄件,超聲檢測是很有效的,可以比較精確地測出內(nèi)部缺陷的位置、當量大小和分布情況。
2.1 射線檢測(微焦點XRAY)
射線檢測,一般用X射線或γ射線作為射線源,因此需要產(chǎn)生射線的設(shè)備和其他附屬設(shè)施,當工件置于射線場照射時,射線的輻射強度就會受到鑄件內(nèi)部缺陷的影響。穿過鑄件射出的輻射強度隨著缺陷大小、性質(zhì)的不同而有局部的變化,形成缺陷的射線圖像,通過射線膠片予以顯像記錄,或者通過熒光屏予以實時檢測觀察,或者通過輻射計數(shù)儀檢測。其中通過射線膠片顯像記錄的方法是常用的方法,也就是通常所說的射線照相檢測,射線照相所反映出來的缺陷圖像是直觀的,缺陷形狀、大小、數(shù)量、平面位置和分布范圍都能呈現(xiàn)出來,只是缺陷深度一般不能反映出來,需要采取特殊措施和計算才能確定?,F(xiàn)在出現(xiàn)應用射線計算機層析照相方法,由于設(shè)備比較昂貴,使用成本高,目前還無法普及,但這種新技術(shù)代表了高清晰度射線檢測技術(shù)未來發(fā)展的方向。此外,使用近似點源的微焦點X射線系統(tǒng)實際上也可消除較大焦點設(shè)備產(chǎn)生的模糊邊緣,使圖像輪廓清晰。使用數(shù)字圖像系統(tǒng)可提高圖像的信噪比,進一步提高圖像清晰度。
2.2 超聲檢測
超聲檢測也可用于檢查內(nèi)部缺陷,它是利用具有高頻聲能的聲束在鑄件內(nèi)部的傳播中,碰到內(nèi)部表面或缺陷時產(chǎn)生反射而發(fā)現(xiàn)缺陷。反射聲能的大小是內(nèi)表面或缺陷的指向性和性質(zhì)以及這種反射體的聲阻抗的函數(shù),因此可以應用各種缺陷或內(nèi)表面反射的聲能來檢測缺陷的存在位置、壁厚或者表面下缺陷的深度。超聲檢測作為一種應用比較廣泛的無損檢測手段,其主要優(yōu)勢表現(xiàn)在:檢測靈敏度高,可以探測細小的裂紋;具有大的穿透能力,可以探測厚截面鑄件。其主要局限性在于:對于輪廓尺寸復雜和指向性不好的斷開性缺陷的反射波形解釋困難;對于不合意的內(nèi)部結(jié)構(gòu),例如晶粒大小、組織結(jié)構(gòu)、多孔性、夾雜含量或細小的分散析出物等,同樣妨礙波形解釋;另外,檢測時需要參考標準試塊。[
鑄件缺陷如何修補
鑄件:解決鑄件縮松缺陷的方法,根本的著眼點就是“熱平衡”。其方法是:(1)在機床鑄件結(jié)構(gòu)形成的厚處與熱節(jié)處,實行快速凝固,人為地造成機床鑄件各處溫度場的基本平衡。采用內(nèi)外冷鐵,局部采用蓄熱量大的鋯英砂,鉻鐵礦砂或特種涂料。(2)合理的工藝設(shè)計。內(nèi)澆道設(shè)在機床鑄件相對溥壁處,數(shù)時多且分散。使早進入厚壁處的金屬液率先凝固,薄壁處后凝固,使各處基本達到均衡凝固。對于壁厚均勻的機床鑄件,采用多個內(nèi)澆道和出氣孔。內(nèi)澆道多,分散與均布,使整體熱量均衡。出氣孔細且多,即排氣通暢又起散熱作用。(3)改變內(nèi)澆道的位置(4)選用蓄熱量大的造型材料,這對用消失模生產(chǎn)抗磨產(chǎn)品極為重要!鉻鐵礦砂取代石英砂等蓄熱量小的其它砂種,會取得良好的效果,澆畢微震更優(yōu)?。?)低溫快燒,開放式澆注系統(tǒng)。使金屬液快速,平穩(wěn),均衡地充滿鑄型。這要因件制宜。(6)球鐵的機床鑄型強度大,表面硬度≧90,砂箱剛性大,對消除縮松有利。(7)需要冒口時,當首遷熱冒口,且離開熱節(jié)。若將冒口置于熱節(jié)上,必將加大冒口尺寸,形成“熱上加熱”。弄不好,非但縮松難除,還會產(chǎn)生集中性縮孔,又降低了工藝出品率。(8)鑄型傾斜擺放與合金化,都獲益。消除機床鑄件縮松缺陷是一個復雜的認識與實施過程。應以“熱平衡”為基本原則,對雎體鑄件做科學分析,制訂合理的工藝方案,遷擇好適宜的造型材料,工裝及正確操作且標準化。那么任何機床鑄件的縮松缺陷都可以解決。
由于多種因素影響,常常會出現(xiàn)氣孔、針孔、夾渣、裂紋、凹坑等缺陷。常用的修補設(shè)備為氬弧焊機、電阻焊機、冷焊機等。對于質(zhì)量與外觀要求不高的鑄件缺陷可以用氬弧焊機等發(fā)熱量大、速度快的焊機來修補。但在精密鑄件缺陷修補領(lǐng)域,由于氬焊熱影響大,修補時會造成鑄件變形、硬度降低、砂眼、局部退火、開裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結(jié)合力不夠及內(nèi)應力損傷等二次缺陷。冷焊機正好克服了以上缺點,其優(yōu)點主要表現(xiàn)在熱影響區(qū)域小,鑄件無需預熱,常溫冷焊修補,因而無變形、咬邊和殘余應力,不會產(chǎn)生局部退火,不改變鑄件的金屬組織狀態(tài)。因而冷焊機適用于精密鑄件的表面缺陷修補。冷焊的焊補范圍為Φ1.5-Φ1.2mm焊補點反復熔化堆積的過程,在大面積缺陷修補過程中,修復效率是制約其廣泛推廣應用的唯一因素。對于大缺陷,推薦傳統(tǒng)焊補工藝與鑄造缺陷修補機的復合應用??捎袝r我們的缺陷沒有很多,就不必要投入較大的成本,我們用一些修補劑就可以修補好的,方便簡單,例如鐵質(zhì)材料的,我們可以用(勁素成)JS902修補一下就可以了,用不完可以放到以后再用,這樣可以為我們的廠家節(jié)省成本啊,讓我們的鑄造廠家把更多的資金投入到提高產(chǎn)品本身質(zhì)量上,讓使用者創(chuàng)造更多的財富。