锻件标准

什么是DGS？DGS曲线是描述规则反射体的距离、回波高及当量大小之间关系的曲线；以横坐标表示实际声程，纵坐标表示规则反射体相对波高，用来描述距离、波幅、当量大小之间的关系曲线，称为DGS曲线。常规超声的DGS检测，以检测铸锻件为主，当然也可以使用DGS进行焊缝的探伤。DGS与DAC的主要区别DAC需要每个客户根据自己的情况、要求和试块，逐点自行绘制曲线。而DGS不需要客户逐点地自己绘制曲线，仪器通过计算碳钢中的声束衰减分布得出的曲线，并内置在仪器中，用户只需要调用DGS曲线即可得到与DAC曲线类似的评定曲线。每一个DAC曲线对应的只是一个当量尺寸的曲线，这样对于不同当量的检测要求，就需要制作大量对应当量的平底孔或者横通孔试块进行曲线绘制。而DGS针对的当量从0.5mm左右开始，一直到平面都有对应的曲线，因而经过校准后，可以直接给出相应的缺陷当量值。DGS曲线基于理想碳钢材料中的声束衰减进行的理论技术得出的，操作人员需要在检测过程中，根据实际情况调整衰减系数，以得到更加接近真实的衰减。而且需要注意的是DGS计算出的曲线未考虑材料衰减的影响。DGS设置只需要一个校准试块即可，无需大量的校准试块。相控阵DGS与常规DGS的区别常规DGS只有一个角度和一组声束，而相控阵DGS有多个角度或者多组声束，每个角度或声束都有DGS曲线，因而相控阵DGS的缺陷计算量更大。常规DGS一般0度探头使用平底孔校准，角度探头用横通孔校准。而相控阵扇形扫查由于是多角度扫查，一般以使用横通孔为主进行校准。常规DGS只能看波形判断缺陷，而相控阵DGS可以看到直观的扇形扫查图像，并判断缺陷的位置。MXU软件的4.4版本包含距离增益定量（DGS）方式，在使用OmniScan MX2或OmniScan SX探伤仪进行检测时，这个DGS方式可以简化检测过程。开发创建DGS1系列和A24 Atlas系列探头的目的是支持MXU软件4.4版本中的DGS功能。两种探头系列可以用在多种检测应用中，例如：对焊缝（包括接触空间有限的焊缝）、桥梁的销钉和螺栓，以及应力腐蚀裂纹的检测。在使用这些探头时，只需执行几个简单的步骤，就可以对软件进行设置，以完成符合规范的DGS检测。DGS1系列探头的特性• 检测较厚的表面：通过使用40°到70°的横波扇形扫查方式，对6.35毫米到19毫米厚的表面进行手动焊缝检测，这类被测样件包括对接接头、角接接头及T型接头。• 覆盖很宽的厚度范围：2.0 MHz和4.0 MHz探头具有这个特性。• 在狭窄的空间中工作：探头楔块组合件拥有较低的剖面，可用于接触式角度声束检测。• 熟悉的外壳类型：使用相控阵技术的标准AMR外壳。• 检测多种样件：可以检测焊缝、应力腐蚀裂纹（SCC）以及实心和空心的重型钢锻件。A24 Atlas系列探头的特性• 使用寿命长：可以更换、透明的防磨面延长了探头的使用寿命。• 覆盖很宽的厚度范围：2.0 MHz和4.0 MHz探头具有这个特性。扇形扫查增加了覆盖范围。• 检测多种样件：可以检测桥梁的销钉和螺栓，以及锻件。

中国二重集团公司技术中心(成都)总部工程项目指挥部副总指挥孙唯林近日接受媒体采访表示：作为国家级工程实验室之一的大型铸锻件模拟实验室已在成都投入使用，届时，像大型船舶、大飞机铸件等“高精尖”装备的重要组件，将先在成都实验室模拟铸造成功之后，才送往生产基地，加工制造。 　　孙唯林说，诸如大型船舶、大飞机等大型铸件，需要几十吨至上千吨的钢铁铸造，而且要求高，出现一点差错就要报废，显然不可能用实物来实践，因此模拟实验室就显得特别重要。 　　据了解，二重集团国家级工程实验室是国家认定的全国唯一、世界第三大型铸锻件工程实验室，主要是解决国家受制于人的大型铸锻件的数值模拟及成形过程模拟，制定出成功的大型铸锻件制造工艺，保证大型核电、水电、火电、风电等产品所用的大型铸锻件100%的制造成功。

p style=" line-height: 1.75em " span style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 1 锻件的检测技术要求 /span span style=" line-height: 1.75em " & nbsp /span br/ /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 随着现代科学技术的发展，对产品质量的要求越来越高，特别是航空、航天、核电等重要场合的产品。超声检测作为工件内部缺陷检测的有效手段，以其可靠、灵敏度高等优点，在现代无损检测领域占有重要地位。& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 锻件超声检测时，近表面缺陷容易漏检，原因主要是探头盲区，探头盲区与近表面检测有关。此次研究的目标就是寻求解决减小盲区提高近表面缺陷检测灵敏度的技术方法。 br/ /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/3a7dc7d4-132d-4167-832c-0c12ec4466e9.jpg" title=" PT160309000023OlRo.jpg" width=" 450" height=" 287" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 450px height: 287px " / /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 2 检测近表面缺陷的实验器材& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 由超声检测知识可知，检测近表面缺陷的常用方法有：双晶探头法、延迟块探头法和水浸法。根据检测方法准备了以下实验器材：& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong （1） 超声波探伤仪1台；& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp （2） 探头： /strong /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 双晶直探头，规格为10P10FG5； /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 延迟块探头，规格为10P10； /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 水浸聚焦探头，规格为10P10SJ5DJ。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 选用以上探头检测近表面小缺陷，是因为：& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 探头频率高，分辨力好，波长短及脉冲窄，有利于发现小缺陷；& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 探头尺寸小，入射能量低，阻尼较大，脉冲窄，有利于发现小缺陷。& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong （3） 试块：& nbsp /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 在航空、航天、核电等领域中，重要锻件一般是高强钢，如A-100钢和300M钢，钢的组织都较为均匀。& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 如果声速相同、组织相近，超声检测用对比试块可以使用其他的钢种进行代替。& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 资料显示，A-100钢的声速约为5750mm/s，300M钢的声速约为5800mm/s。我们现有的超声波试块，实测声速约为5850mm/s，声阻抗与A-100钢和300M钢的声阻抗较为接近。因此，可使用现有的试块进行实验和研究。& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 试块编号为：1#，2#，3#；各试块的俯视图均如图1所示，图中的孔均为平底孔，1#，2#，3#试块上的孔到上表面的距离分别为1，2，3mm。试块尺寸见图1。& nbsp br/ /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/470f585e-beef-4c52-8ac2-b3f3a68fadef.jpg" title=" 图1.jpg" / /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " 图1 试块的俯视图示意& nbsp /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 3 实验方法& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 3.1 实验1& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 使用10P10FG5双晶探头分别对1#、2#、3#试块进行测试。& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 实验结果可见，使用双晶探头能成功检测出2#试块上Φ1.6mm，Φ2mm的平底孔与3#试块上所有的平底孔；但2#试块上Φ0.8mm的平底孔，以及1#试块上所有的平底孔都未能有效地检出。& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 从图2分析可知，双晶探头聚焦区限制了2#试块上Φ0.8mm及1#试块上所有平底孔的检出。& nbsp br/ 可以发现：& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 1、只有当缺陷位于聚焦区内，才能得到较高的反射回波，容易被检出。& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 2、当缺陷位于聚焦区外，无法被声束扫查到，所以得不到缺陷的回波，因此就很难发现此类缺陷。 br/ /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/aa5f1d2e-551e-4702-8026-323dbda22753.jpg" title=" 图2.jpg" / /p p style=" line-height: 1.75em text-align: center " 图2 双晶探头聚焦区示意图& nbsp /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 3.2 实验2& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 为解决实验1中，由于双晶探头聚焦区限制造成的，对2#试块上Φ0.8mm及1#试块上所有平底孔无法检出的问题，改用无聚焦的10P10延迟块探头，对2#试块上Φ0.8mm及1#试块上所有平底孔进行测试。& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 实验结果显示，使用延迟块探头能成功检测出2#试块上Φ0.8mm及1#试块上所有的平底孔。& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 3.3 实验3& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 实验1和实验2都是利用直接接触法进行检测，实验3使用10P10SJ5DJ水浸聚焦探头，利用水浸法分别对1#、2#、3#试块进行测试，结果未能检测出1#、2#、3#试块上所有的平底孔。& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 究其原因是因为：水/钢之间介质的声阻抗不同，造成水/钢产生界面波；并且超声波从水中经过，水对超声的衰减，造成了超声能量的降低；这样，需要提高脉冲发射强度来解决。但脉冲发射强度提高的同时，脉冲自身又变宽了，造成近场干扰加大；因此，在声束由水进入钢时声束又会形成发散，无法分辨接近表面的小缺陷，也就未能检测出试块中的平底孔。& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 4 总结& nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 总结一下，我们发现：对于近表面小缺陷的检测，为了兼顾检测灵敏度和检测盲区，采用高频窄脉冲延迟块探头的检测效果最佳。高频窄脉冲延迟块探头才是近表面小缺陷检测的紧箍咒，使它无所遁形。 br/ /p p style=" line-height: 1.75em text-align: right " 节选自《无损检测》2015年第37卷第5期 br/ /p p br/ /p