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国家质检公益项目《铸铁承压设备无损检测关键技术及标准研究》项目进展告

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《铸铁承压设备无损检测关键技术及标准研究》项目实测报告
2014121日,硕德(北京)科技有限公司在中国特种设备检测研究院实验室参与了国家质检公益项目《铸铁承压设备无损检测关键技术及标准研究》的项目实测。
该课题将开发一套针对铸铁设备的快速裂纹检测仪、研究利用超声波检测来准确确定缺陷的位置和尺寸的技术、利用声发射检测技术评价缺陷的活性的技术。研发新的声-超声检测及铸铁超声检测专用仪器,以该院为主起草《铸铁承压设备超声检测方法》标准,此成果将填补国内相关标准的空白。
本次实测在测试专家组的带领下,采用硕德研发的铸铁专用超声检测仪器(UFD-ZT2)对项目标准要求的工件进行检测。实测取得了非常好的效果,为标准研究和起草奠定了坚实的数据基础。为声-超声检测系统及铸铁超声检测仪器的研发提供了技术参考。
一、测试专家组成员
               工作单位                            职称         现从事专业
           中国科学院声学研究所       研究员        超声检测
    徐可北    北京航空材料研究院            高工          无损检测
   李宏雷    北京市特种设备检测中心     高工          无损检测
二、测试设备
1.铸铁用超声检测仪样机2(UFD-ZT2),铸铁用声超声检测仪样机1台。
2.600×385×10mm HT250铸铁试板1,30×3×0.5mm10×2×0.5mm表面切槽各1个。
3.1100×650×30mm HT250铸铁试板1,10×3×0.5mm30×3×0.5mm表面切槽各1个。
4.1100×650×50mm HT250铸铁试板1,30×5×0.5mm10×5×0.5mm表面切槽1个。
5.超声刻槽试块(No111663):200×45×10mm HT250铸铁超声试块1,带宽0.5×10mm刻槽三个,深度分别是1mm2mm3mm
6.超声刻槽试块(No111662):200×45×10mm QT450铸铁超声试块1,带宽0.5×10mm刻槽三个,深度分别是1mm2mm3mm
7.超声刻槽试块(No111658):200×45×50mm HT250铸铁超声试块1,带宽0.5×10mm刻槽两个,深度分别是1mm2mm
8.超声刻槽试块(No111659):200×45×50mm QT450铸铁超声试块1,带宽0.5×10mm刻槽两个,深度分别是1mm2mm
9.超声横通孔试块(No111652):200×40×60mm HT250铸铁超声试块1,Φ2mm通孔三个,深度分别为10mm20mm30mm
10.超声横通孔试块(No111653):200×40×60mm QT450铸铁超声试块1,Φ2mm通孔三个,深度分别为10mm20mm30mm
11.超声工件试块:烘缸上切割下来,带210×1×0.5mm槽和2Φ1mm横通孔,R区横通孔距离表面20mm,刻槽距离表面40mm,缸体横通孔距离表面15mm,刻槽距离表面28mm
12.超声工件试块:烘缸上切割下来,带210×2×0.5mm槽和2Φ2mm横通孔,R区横通孔距离表面20mm,刻槽距离表面40mm,缸体横通孔距离表面15mm,刻槽距离表面28mm
三、测试内容
铸铁用超声检测仪样机和铸铁用声超声检测仪样机的主要性能指标。
四、测试结果
1、铸铁用超声检测仪样机的主要性能指标如下:
1)超声刻槽试块:200×45×10mm HT250铸铁超声试块
实测:0.5×10mm刻槽三个,深度分别是1mm2mm3mm
     
   1mm刻槽            2mm刻槽             3mm刻槽
检测缺陷波形清晰可见,信噪比高于20dB
2)超声刻槽试块:200×45×50mm HT250铸铁超声试块
实测:
   
1mm刻槽             2mm刻槽   
检测缺陷波形清晰可见,信噪比高于18dB
3)超声横通孔试块:200×40×60mm HT250铸铁超声试块
实测:
  
  50mm深处横通孔           10mm深处横通孔
检测缺陷波形清晰可见,信噪比高于12dB
4)超声工件试块110×1×0.5mm槽和2Φ1mm横通孔
实测:
   
      R区刻槽                 R区横通孔
  
       缸体刻槽               缸体横通孔
检测缺陷波形清晰可见,R区信噪比高于12dB,缸体部分信噪比高于10dB
注:缸体部分车刀纹较严重,对信噪比有一定影响。
五、结论与展望:
铸铁部件目前在锅炉、压力容器、压力管道、汽车、机床和通用机械中任得到大量使用,为了提高他们的安全性能和检测效率,对无损检测技术提出了新的需求。
在无损检测标准方面,欧盟的检测标准比较齐全,美国的检测标准在射线检测和声发射检测方面处于领先地位。我国尚缺乏通用和专用的目视检测、磁粉检测、渗透检测、射线检测和声发射检测标准,需要尽快制定。
在铸铁超声检测仪器设备方面,欧盟和美国已有成熟商品仪器销售系统。但这些仪器主要适用于球墨铸铁球化率的快速检测和铸铁缺陷检测,对于内部可能产生的裂纹性质的缺陷尚无较成熟的检测方法和标准。我国在铸铁超声检测仪器和研制方面尚处于起步阶段,需要加快进步。
国内外目前尚缺乏成熟的在用铸铁设备裂纹的快速检测方法和技术,声振检测技术、声-超声检测技术和超声导波技术有解决这一技术难题的潜力,但需要深入研究。
济南三木科仪检测技术有限公司
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