[發明專利]一種7系鋁合金鍛件缺陷水浸探頭超聲波探傷的方法

有效

• 申請號: 201010598861.6
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN102095799A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 陳麗君;張曉霞;程輝;霍慶利;王強;王志超;鄭云龍
• 申請（專利權）人: 東北輕合金有限責任公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/28
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 金永煥

技術領域

本發明涉及一種超聲波檢測方法，具體涉及一種7系鋁合金鍛件缺陷超聲波探傷的方法。

背景技術

鋁合金是純鋁中加入Mg，Zn，Si，Cu等金屬的合金。鋁本身具有輕量、可塑性好、耐腐蝕等優點，加入其他金屬后顯著提高了機械性能。鋁合金典型的合金為6000系(Al-Mg-Si)和7000系(Al-Zn-Mg-Cu)兩種，簡稱6系和7系。根據鋁本身耐高溫，在高溫下能改變性質的特點，經過熱處理6系和7系鋁合金可以制成名種各樣的材料。6系被認為是耐腐蝕、強度好、焊接性也好的材料；而7系超硬鋁合金鍛件具有密度小、強度高、加工性能好等優點，廣泛應用于航空航天及民用工業，是航空航天工業的主要結構材料之一。

在7系鋁合金鑄錠結晶過程中，由于可以形成初晶的合金元素含量過高或者熔體鑄造溫度較低，都會造成7系鋁合金鍛件內部組織常存在一種不破壞金屬連續性，具有硬脆特性的初晶化合物。它的存在可顯著降低合金的熱加工性能、成型性能、疲勞強度、韌性等。采取常規的超聲波接觸法探傷時，缺陷不易檢測，特別是后續產品加工過程中化合物被破碎、分離，使之呈現體積更小、棱角不規則的點狀形態，更增加了探傷檢測難度。難度在于：一、初晶化合物缺陷沒有破壞金屬的連續性；二、要求探傷盲區小于2mm；三、某些規格鍛件上表面與下表面不平行；四、是鍛件有不規則的曲面，聲波在曲面上易產生散射，使接收能量降低。

發明內容

本發明的目的是為了解決：由于探傷盲區無法小于2mm，某些規格鍛件上表面與下表面不平行或存在不規則的曲面，使聲波產生折射或者散射，使接收能量降低等，致使現有技術無法檢測出7系鋁合金鍛件中是否含有初晶化合物缺陷的問題。

一種7系鋁合金鍛件缺陷水浸探頭超聲波探傷的方法，其具體步驟為：一、取同規格鍛件制作對比試件，其人工傷為1號～8號，1號：孔徑Φ0.8mm、孔深10.5mm、孔埋深1.5mm；2號孔徑Φ0.8mm、孔深7.5mm、孔埋深6mm；3號孔徑Φ0.8mm、孔深1.5mm、孔埋深13mm；4號孔徑Φ1.2mm、孔深1.5mm、孔埋深13.5mm；5號孔徑Φ1.2mm、孔深8mm、孔埋深6mm；6號孔徑Φ1.2mm、孔深11mm、孔埋深2mm；7號孔徑Φ0.8mm、孔深1.5mm、孔埋深3.5mm；8號孔徑Φ0.8mm、孔深3.5mm、孔埋深1.5mm，調試探傷靈敏度，使探傷盲區在2mm以下；

二、以水作耦合劑，將不存在不連續缺陷的被測鍛件完全浸在水中，采用5～20MHz點聚焦水浸探頭，并調試探頭的探測角度，使其能接收到的底波能量達到最高后，對被測鍛件進行全面掃查探傷，探傷時水溫保持在20～50℃之間，掃查間距應不大于探測時超聲波有效聲束的寬度，掃查速度應不大于100mm/s，通過超聲波譜圖觀察，如果在界面波和底波之間出現明顯反射波，則確定被測鍛件存在初晶化合物缺陷。

本發明的優點：以美標B594-02、GJB1580A-2004及CB/T6519-2000標準中為準——無損檢測金屬中不連續性缺陷，對于本發明而言，采用水做耦合劑，能與被測鍛件充分的接觸，接收能量較高，檢測精度高，盲區小，能檢測7系鋁合金鍛件中沒有破壞金屬連續性的初晶化合物，且適用不規則曲面鍛件的檢測。本發明檢測方法，填補了鋁合金鍛件初晶化合物缺陷采用超聲波檢測的空白，此超聲波檢測技術的應用，是對超聲波檢測技術的拓展與重大發現，為對沒有破壞金屬連續性的其它缺陷實施超聲波檢測，提供了科學依據，極具推廣價值。

附圖說明