離心球墨鑄鐵管球化率和壁厚的超聲檢測研究.pdf

1、離心鑄造比其它工藝方法生產(chǎn)的球鐵管具有管壁薄、韌性好、強(qiáng)度高和耐蝕等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)供水、供氣等工程項(xiàng)目。因其產(chǎn)量在不斷擴(kuò)大，離心球鐵管的質(zhì)量檢測與控制也引起了人們的重視。其中球化率和管壁厚的檢測尤為重要，因?yàn)榍蚧手苯佑绊懬蜩F的機(jī)械性能；而管壁厚不均勻或局部過薄則極易引起局部承載能力下降，導(dǎo)致爆管事故。 在一定的溫度下，球墨鑄鐵的球化率和縱波聲速的線性關(guān)系已經(jīng)被大家所認(rèn)同，長期以來，人們一直試圖將超聲聲速法檢測球化率的方法

2、應(yīng)用于離心球鐵管的球化率檢測，但由于管形鑄件的特殊形狀，在聲路設(shè)置和聲程的確定上受到管壁厚的影響，存在相當(dāng)大的困難。 本文利用專門設(shè)計(jì)的探頭架，讓主聲束在管壁內(nèi)弦長方向傳播，對離心球鐵管橫波聲速進(jìn)行了測試，得到了室溫下橫波聲速與球化率的線性關(guān)系，并用于離心球鐵管球化率超聲無損檢測，該方法克服了管壁厚度對聲速檢測的影響。在生產(chǎn)現(xiàn)場檢測過程中，各個(gè)管壁溫度不均，考慮到溫度對聲速的影響，本研究還測試了從室溫到160℃范圍內(nèi)聲速隨管壁溫

3、度的變化規(guī)律，結(jié)果表明，橫波聲速隨著溫度升高而線性降低，并且聲速的溫度系數(shù)基本不受球化率的影響。據(jù)此，可將各個(gè)溫度下測得的橫波聲速換算成室溫下的聲速，進(jìn)而排除管壁溫度對球化率檢測的影響。 另外，管壁厚度也是影響球鐵管質(zhì)量的重要因素，而管壁厚度除了管兩端外，很難用量具測量，為此，我們對在一定生產(chǎn)條件(相同鐵液成分、相同基體狀態(tài)等)下生產(chǎn)的球墨鑄鐵管的橫縱波分別進(jìn)行測量，得到其橫縱波轉(zhuǎn)化系數(shù)，將用前述方法測量的超聲橫波聲速轉(zhuǎn)化為縱波