鋼棒材的超聲波檢測方法與設備制造

鋼棒是經(jīng)過軋機軋制而成，在軋制過程中既會產生表面缺陷，又會產生內部缺陷。內部缺陷是鋼錠或鋼坯原有的缺陷在軋制過程中延展而成，這些缺陷主要集中在鋼棒的中心部位，形式主要有夾渣、縮孔、分層和疏松等，這些缺陷會隨著軋制變形量的增大而增大。

在實際生產中，鋼棒的這些內部缺陷對鋼材的性能有嚴重的影響，例如，用于鍛造的鋼棒，在鍛造過程中這些內部缺陷會繼續(xù)存在于鋼棒的內部，有的會繼續(xù)延展，有的會形成夾層。因此對鋼棒的內部缺陷的無損檢測越來越引起重視。

對于特殊用途的鋼棒，為了保證其可靠性和安全性，需要進行百分之百檢測。水浸式線聚焦超聲波自動檢測線就是針對這樣的鋼棒的大批量檢測，既能識別出缺陷部分又不影響其后工序工作的速率。

水浸法檢測是在探頭與被檢件之間添加一定厚度的耦合層，常用水做耦合劑，故稱作水浸法檢測。水浸法檢測時，探頭與被檢件不發(fā)生直接接觸，同時極大地減少了聲波的損耗，而且相對容易實現(xiàn)自動化檢測。

超聲波發(fā)出的聲波有橫波、縱波、表面波三種形式。而鋼棒內部缺陷的檢測只能使用橫波和縱波，對于自動檢測線來說，垂直入射的縱波檢測使用和安裝都比較方便，所以棒材的自動檢測廣泛使用縱波垂直入射檢測，檢測原理如圖1所示。采用水浸法檢測棒材內部缺陷時，為了避免聲束在棒材中發(fā)散并提高靈敏度，探頭的聲束焦點應在與聲束軸線垂直的棒材半徑上，基本上選在棒中心到棒的下表面之間。除此之外，由于水浸法檢測中，聲束在水中和鋼中發(fā)生兩次擴散，聲壓損失較大，所以往往采用聚焦探頭。在確定液層厚度時，必須保證熒光屏上工件二次界面的反射波落在一次底面回波之后。通常情況下，為了保證對鋼棒百分之百覆蓋，采取探頭旋轉式，探頭設置為6~8個，再對水壓和旋轉速度進行合理的設置。

鋼棒材超聲自動檢測系統(tǒng)是應用超聲波縱波檢測方式來檢測鋼棒內部分層、夾雜等缺陷的設備。鋼棒通過傳送機構進入高速旋轉的六通道超聲探頭，每個通道都設置成不同的頻率。鋼棒低速前進，因此能夠對鋼棒表面百分之百覆蓋。鋼棒進入超聲波系統(tǒng)之后，系統(tǒng)開始檢測。當檢測到缺陷時，探頭就會反饋缺陷信號，缺陷信號經(jīng)過處理、放大、轉換給示波器，示波器再傳遞給電腦，電腦中的程序會做出相應的響應，即做出缺陷部位標識。在后續(xù)生產中就會切去這段有標識的鋼棒，從而避免了鋼棒內部缺陷給產品帶來的質量問題。

棒材超聲波自動探傷設備

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