[發明專利]一種鋼錠內部缺陷的超聲波A掃描識別方法

在審

• 申請號: 201510219304.1
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN104777225A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 張利;陳昌華
• 申請（專利權）人: 南京迪威爾高端制造股份有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張學彪

技術領域

????本發明超聲波A掃描領域，具體涉及一種鋼錠內部缺陷的超聲波A掃描識別方法。

背景技術

鋼錠是由精煉鋼水凝固而成的。鋼錠的成形一般分為連鑄、模鑄和電渣重熔三種方式。連鑄法是通過結晶器使鑄件成形并迅速凝固結晶，再由拉矯機與結晶振動裝置共同作用，將結晶器內的鑄件拉出，經冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的坯料。模鑄法就是把在煉鋼爐中或爐外精煉得到的合格鋼水，經過盛鋼桶等澆注設備，注入到一定形狀和尺寸的鋼錠模中，再凝固成鋼錠。電渣重熔法是將電極棒（自耗電極）作為原料，在重熔過程中電極棒被通過電流的渣池加熱并逐漸熔化掉，形成金屬熔滴。然后金屬熔滴從電極棒頂部脫落，穿過渣池進入金屬熔池。由于水冷結晶器的冷卻作用，液態金屬逐漸凝固形成鑄錠。

近年來，隨著冶金、石化、航天、造船等工業發展，鋼錠的需求量在不斷增加，因此對鋼錠的質量要求和數量需求也相應提高。由于鋼錠質量直接影響到后面的加工過程甚至成品質量，所以對鋼錠表面和內部質量的檢驗很重要。通常對鋼錠進行化學成分檢驗、表面質量檢驗、超聲波探傷、磁粉探傷及低倍檢驗等檢驗手段，以保證鋼錠的內在質量。

鋼錠的質量與其工藝及凝固特點緊密相關。連鑄過程中鋼水補縮困難，容易形成中心縮孔、疏松和偏析缺陷；模鑄過程中，鋼水在鋼錠模中的凝固，不僅僅是從液體變成固體，而是一個相當復雜的結晶過程。澆注溫度、澆注速度、鋼錠模的大小和形狀、澆注方法都對鋼錠的表面質量和內部結構有很大影響。而在電渣重熔過程中，影響冶煉質量的原因較多，如渣系成分、重熔溫度、功率電流、渣池的厚度、融化速度等，若冶煉工藝執行不嚴，在鋼錠中也會出現一些裂紋、白點、縮孔、疏松、夾渣等內部缺陷。這些缺陷如不在鑄態狀被準確的檢測出，那么在鍛造和使用時，將造成無法挽回的經濟損失。

超聲波無損檢測技術是有效可靠的無損檢測手段，隨著計算機技術的發展，不僅提高了設備的抗干擾能力，而且利用計算機的運算功能，實現了對缺陷信號的自動讀數、自動識別、自動補償、定量和報警。例如：鋼錠缺陷的位置、特征波形和當量大小等。但是現有技術中還沒有針對鋼錠特定缺陷A掃描的識別方法。

因此，需要一種鋼錠內部缺陷的超聲波A掃描識別方法以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中超聲波A掃描對于鋼錠缺陷類型的判斷不夠精確的缺陷，提供一種簡單方便的鋼錠內部缺陷的超聲波A掃描識別方法。

為實現上述發明目的，本發明鋼錠內部缺陷的超聲波A掃描識別方法可采用如下技術方案：

一種鋼錠內部缺陷的超聲波A掃描識別方法，利用超聲波A掃描檢測儀對所述鋼錠進行檢測，得到超聲波A掃描波形，其中，超聲波A掃描檢測缺陷最大波形高度設置在示波器的80%±10%范圍內：

當所述超聲波A掃描波形具有單個尖脈沖且探頭稍一動尖脈沖就消失，則缺陷為單峰缺陷，所述單峰缺陷為點狀缺陷；

當所述超聲波A掃描波形包括多個尖脈沖且探頭稍一動尖脈沖就消失，則缺陷為多峰缺陷，所述多峰缺陷包括多個點狀缺陷；

當所述超聲波A掃描波形包括一個最高峰，最高峰兩側的波形逐漸降低，則缺陷為寶塔缺陷，所述寶塔缺陷為中心疏松缺陷；

當所述超聲波A掃描波形具有單個尖脈沖且尖脈沖位于始波與底波的中心位置，所述缺陷為中心縮孔缺陷；

當所述超聲波A掃描波形為草狀波且草狀波的波高逐漸減低,則鋼錠為無缺陷鋼錠。

其中，點狀缺陷的長度與寬度的比小于3；

中心縮孔缺陷即為鋼錠的中心位置存在單個缺陷且缺陷的形狀為不規則形狀。

中心疏松缺陷即為鋼錠的中心四周存在多個缺陷且缺陷的形狀為不規則形狀。

有益效果：本發明的鋼錠內部缺陷的超聲波A掃描識別方法可操作性強，波形特征描述更為準確，檢測結果直觀可靠，缺陷類型特征分類清晰，這都為缺陷的定量、定性、定位的最終判定提供了有利的判定依據。利用超聲波A掃描功能可獲得鋼錠的超聲缺陷特征波形，進而獲得缺陷的具體位置和形狀特征。這些缺陷在鑄態狀被及時發現并合理分類，那么在鍛造過程中，更有利于采用合理的鍛造工藝充分打碎鑄態狀晶粒，確保鍛件無任何缺陷。這為鋼錠的質量評定，鍛造的工藝卡設計和產品的力學性能評定等提供了準確的預測依據，也為后續的鍛造過程，如何消除萬能鍛造工藝卡，提供了有效的質量保證。

附圖說明

圖1為超聲波A掃描的檢測示意圖；

圖2為實施例1的連鑄錠A掃描的單峰缺陷波形；

圖3為實施例2的模鑄錠A掃描的單峰缺陷波形；