铸铁件的超声波探伤方法解析

铸铁件的超声波探伤方法解析

机械零部件超声波探伤（铸铁件）

铸铁的种类有很多种，一般分为普通铸铁和特殊铸铁两类。前者为灰口铸铁，后者有白口铸铁、球墨铸铁、合金铸铁等。这主要由冷却速度的快慢、含碳量的高低及元素的多少（锰、硅、磷、硫、镁等）而定。白口铸铁中的声速与钢差不多，衰减较小，可用高至10兆赫的频率探伤。灰口铸铁（片状石墨铸铁）由于晶粒较大，声波在晶粒界石上散射，必须选用低频率探伤，例如采用2兆赫。而球墨铸铁的超声波衰减较片状石墨铸铁小，可选用4兆赫的频率探伤。如果以完全球化的石墨铸铁的超声波穿透距离为1，其它铸铁穿透距离的数值如下表：

铸铁组织	穿透距离（米）	穿透距离（米）
铸铁组织	2.5兆赫	5兆赫
完全片状石墨铸铁	＜0.3	＜0.3
片状和球状石墨混合的铸铁	0.5~0.8	＜0.5
完全球化的石墨铸铁	1	1

现以球墨铸铁曲轴和连杆为例，说明超声波探伤方法。

（1）球墨铸铁曲轴的超声波探伤：由于曲轴的形状复杂，各处厚度相差较大，在浇注过程中，因溶液的冷却速度不同，故在壁厚变化较大的部位，易产生缩孔和疏松之类的缺陷。一般用多次脉冲反射法，以超声波探伤仪直探头（一般为2.5兆赫）在主轴颈、曲柄销、自由端和输出端的圆柱面上探测，同时还用40°斜探头在主轴颈和曲柄销的连接部位进行探伤。探测时，探伤仪灵敏度是以在无缺陷部位获得四次底波为准。当无底波时，说明有严重疏松和缩孔等缺陷。当有二次底波时，说明有较轻微的缺陷，当有三次以上的底波时，说明基本上无缺陷。

（2）球墨铸铁连杆的探伤：利用直探头（一般为2.5兆赫）以多次脉冲反射法在连杆的大小端进行探测，一般以底波的变化来判断缺陷的有无及严重程度。