鈦合金鑄件X射線(xiàn)無(wú)損檢測(cè)
鈦合金因其優(yōu)異的耐腐蝕性、低密度、高比強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于石化、航空航天、化學(xué)、電力、冶金、醫(yī)藥、海洋工程、體育休閑等領(lǐng)域。隨著鈦合金現(xiàn)代鑄造技術(shù)的發(fā)展和水平的提高,鈦合金鑄件以其材料利用率高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的技術(shù)優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于航空航天復(fù)雜飛機(jī)部件、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)架、液壓缸等嚴(yán)格要求的結(jié)構(gòu)、海洋工程、石化泵閥設(shè)備、體育休閑等領(lǐng)域。為了保證產(chǎn)品的安全使用,航空航天、石化和船舶工業(yè)對(duì)鈦合金鑄件的質(zhì)量有很高的要求,對(duì)鑄件中允許的缺陷等級(jí)有很高的限制。產(chǎn)品中的缺陷應(yīng)采用無(wú)損檢測(cè)方法進(jìn)行定性、定量和定位檢測(cè)。
鈦合金鑄件的缺陷可分為內(nèi)部缺陷和表面缺陷。鈦合金鑄件的內(nèi)部缺陷主要包括氣孔、縮孔、縮松、裂紋、高密度夾渣、低密度夾渣等;表面缺陷主要包括熱裂紋、冷裂紋和冷隔斷。
當(dāng)金屬?gòu)囊后w向固體轉(zhuǎn)變時(shí),氣體在鈦中的溶解度發(fā)生突變,從而在凝固過(guò)程中形成;金屬凝固時(shí)的凝固體收縮不能達(dá)到相應(yīng)的液態(tài)金屬補(bǔ)充是收縮和松動(dòng)的最直接原因;鑄件凝固收縮時(shí)內(nèi)部應(yīng)力超過(guò)材料強(qiáng)度極限是熱裂、冷裂等缺陷的主要原因。
由于鈦合金密度小,射線(xiàn)吸收系數(shù)低,射線(xiàn)應(yīng)選擇能量低、線(xiàn)質(zhì)軟(長(zhǎng)波射線(xiàn)),反映在射線(xiàn)設(shè)備是使用大電流移動(dòng)射線(xiàn)設(shè)備,薄工件最好使用軟射線(xiàn)X射線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備。
鈦合金輻射檢測(cè)的透射工藝參數(shù)主要取決于透射部分的厚度。在選擇管道電壓、管道電流和曝光時(shí)間時(shí),必須綜合考慮透射部分的厚度、輻射源的大小和焦距。所選的輻射能量應(yīng)與透射物體的材料和厚度相適應(yīng)。保證底片黑度值時(shí),盡量使用低電壓,但能量不宜過(guò)低,否則在適當(dāng)時(shí)間內(nèi)難以獲得足夠的曝光。
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目前國(guó)內(nèi)外沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的鈦合金鑄件X射線(xiàn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),只規(guī)定了鈦合金鑄件制造規(guī)范中各種缺陷的允許程度,使用標(biāo)準(zhǔn)底片進(jìn)行比較評(píng)級(jí),但這些標(biāo)準(zhǔn)底片是鋼鑄件的標(biāo)準(zhǔn)底片,由于材料不同,鑄造工藝不同,內(nèi)部缺陷的類(lèi)型和形狀也有一定的差異。
航空航天領(lǐng)域的鑄件標(biāo)準(zhǔn)有 GJB 2896-2007《鈦及鈦合金熔模精密鑄件規(guī)范》和 HB 5448-90 《鈦及鈦合金熔模精密鑄件》, 將鑄件產(chǎn)品根據(jù)使用情況分為 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 類(lèi),鑄件部位不同分別要求 A 、B 、 C 、 D 級(jí),航空產(chǎn)品質(zhì)量一般為 Ⅰ 類(lèi)要求 B 級(jí)。 X射線(xiàn)的檢測(cè)過(guò)程和規(guī)范按照 GJB 1187A-2001 《射線(xiàn)檢驗(yàn)》進(jìn)行,檢測(cè)結(jié)果等級(jí)評(píng)定按照 ASTM E-192 的參考標(biāo)準(zhǔn)底片進(jìn)行評(píng)定,標(biāo)準(zhǔn)底片分為 8 個(gè)等級(jí),質(zhì)量評(píng)定相對(duì) ASTM-E446 標(biāo)準(zhǔn)片較嚴(yán)格。