1.1 中碳调质钢的特性及应用
按钢的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类,含碳量为0.25%-0.5%的为中碳钢,经调制处理后使用的结构钢为调质钢[3]。中碳调质钢具有较高强度和优良的冲击性能,多用于制造重要的工程构件和机械零件。自身质量的减轻可以节约能源、提高运载能力和工作效率、延长使用寿命[4]。但中碳调质钢的淬硬倾向大,焊接性差,热影响区易发生脆化,有较大的冷裂倾向。中碳调质钢焊接时, 焊前需要进行预热,为了防止冷裂纹的产生,焊后还必须进行回火处理。热裂纹并不多见,并且热裂纹大多是隐藏在焊缝金属内部不易被发现。中碳调质钢的含碳量及合金元素含量都比较高,也有产生热裂纹的可能性。焊接时, 为了防止热裂纹, 在选择焊接材料时, 应尽量选用含碳量低的. 含S、P 杂质少的填充材料[5]。文献综述
42CrMo钢是在碳素钢基础上添加一定量的合金元素达到所需性能的钢材。它属于合金结构钢中铬钼钢组,具有较高的碳和铬含量和优良的综合力学性能
及工艺性能,它有较高的强度和韧性,淬透性较好,无明显的回火脆性,调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力,低温冲击韧性良好,可用于制造承受受极大载荷的零件,如齿轮、轴件、连杆等。42CrMo钢广泛用于石油化工、压力容器、船舶制造等大型机械中[6]。
1.2超声无损检测的发展状况
1.3 超声C扫描分类及对比
按不同方法,可将超声波检测方法进行分类:①按探伤显示方法分类:可分为A型显示,B型显示与C型显示; ②按照检测原理不同分为穿透法、共振法和脉冲反射法等;③按照探头和工件祸合方式的不同分为液浸法和直接接触法;④按照探头的数量分为单探头法、双探头法和多探头法 [14]。论文网
按祸合方式分类的检测方法有接触法与液浸法。接触法是将探头与工件表面直接接触进行检测的技术,该方法操作方便,但对工件表面粗糙度要求较严[15]。
浸法是将探头和工件全部浸入液体进行探伤的无损检测方法。用液浸法纵波探伤时,当超声束达到液体与工件的界面时会产生界面波。由于水中声速(1480m/s)约为钢(5900m/s)中声速的1/4,超声波从水中入射钢件时,产生折射后波束变宽。为了提高检测灵敏度,常用聚焦探头[16]。
对比水浸式和接触式C扫描:
优点:水浸式C扫描中探头与被检工件不接触,探头损坏的可能性小,使用寿命较长,超声波的发射和接收都比较稳定,表面粗糙度对检测结果影响较小;通过调节探头角度,可方便地改变探头发射的声束方向;便于实现聚焦声束检测,检测灵敏度高、分辨力高; 便于实现自动检测,减少人为因素对探伤结果的影响。适用于耦合条件差、形状复杂、表面粗糙的工件。接触式一般为人为手动检测,设备简单、操作方便、成本较低,适用于现场检测以及检测数目少及规格多的产品;探头直接与工件耦合,入射波能量损失小,有较强的穿透能力。
缺点:水浸式探伤中,在水和金属表面的反射使超声波损失了大量的能量,需采用较高的增益,增益的提高又使现噪声干扰得可能性增大,且在检测衰减度高的材料或厚度大的材料时,没有足够的能量。接触法探伤受人为因素影响大,对被检工件的表面平滑程度要求较高;耦合稳定性较差,如果耦合不好会使入射波和反射波损失较大,导致难以判断工件中的缺陷[17]。
按探伤显示方法可分为A型显示,B型显示与C型显示。A型显示探伤仪只显示缺陷的深度;B型显示探伤仪,可显示工件内部缺陷的二维横截面图形,扫描图上横坐标表示缺陷在工件横截面上所处的位置,纵坐标表示缺陷的深度。C型显示探伤仪,可以显示工件内部缺陷的平面图形,直观的看到缺陷形状,直接得到缺陷的三维坐标位置[18]。来~自^751论+文.网www.751com.cn/