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锻件质量检验的主要方法
来源: | 作者:无 | 发布时间: 2026-10-10 | 4 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ ▶ | 分享到:

1、化学成分检查

       一般锻件不进行化学成分检查,化学成分是以冶炼时炉前取样分析为准。但是对重要的或可疑的锻件,可从锻件上切下一些切片,采用化学分析或光谱分析方法检验化学成分。

2、尺寸和形状检查

       (1)外观目测检查:这是工序间检查常用的方法,凭肉眼观察锻件表面是否有折叠、裂纹、压伤、斑疤、表面过烧等缺陷。锻件表面隐藏较深的缺陷,常在热处理并清理后进行观察。

       (2)尺寸测量检查:包括长宽高尺寸、形位公差、错移量等。锻件尺寸检验是经常性的,测量工具分为通用性跟专用性的。通用测量工具有卡尺、卡钳、游标卡尺等。生产量大时应该使用专用工具,如卡规、塞规、样板、专用夹具等。还可以采用由计算机进行控制盒分析处理的检测仪器,或采用光学比较仪、光学投影仪做有关尺寸检查。

       (3)模具结构检查:新模锻(或翻新后)的终极模膛和预锻模膛,投入生产使用前,应该浇注铅样或混合金属盐铸件,检验样件形状、飞边状态等,判断模锻设计是否合理。酸洗后的第一批锻件,要检查充满情况和是否存在折叠,以便确定锻模圆角、凸缘、筋部等设计的正确性。此外,也应该检查锻件的切边质量,以便确定切边模设计或安装上的问题。

3、力学性能检验

      力学性能试样必须同一熔炼炉,同一热处理炉中取出的锻件上切取。试样切取、试样形状尺寸、检验方法均按国家标准规定进行。

      (1)硬度试样:这是生产中常用的判断锻件力学性能最简便的方法。硬度试验的目的是保证锻件机械加工时有正常的切削性能;判断锻件表面的脱碳情况;了解锻件内部组织的不均匀程度。硬度试验一般在锻件热处理后进行,可使用布式硬度或洛氏硬度计等。

      (2)拉伸试验:测定在单向静拉力下的屈服极限、强度极限、延伸率及截面收缩率等。

      (3)冲击试验:用来检验材料或锻件的韧性。工作时受冲击载荷与振动载荷,或在高温、高速下工作的零件,如涡轮盘、涡轮叶片等,一般需要进行冲击试验。

      (4)其他试验:对一些重要或大型的模锻件,或者在特殊条件下工作的锻件,根据需要还应进行疲劳、弯曲、扭转、高温蠕变与持久强度等试验。

4、便面探伤检验

      (1)磁粉探伤:可以检查锻件表层的微笑缺陷,如发裂、折叠、夹杂等。只能用于铁磁性材料,而且锻件表面要求平整光滑。磁粉探伤的原理是,将锻件放在两磁极间,磁力线应均匀通过。若锻件内有裂纹、气孔、非磁性夹杂等存在,则磁力线将绕过去这些缺陷而发生弯曲现象。若缺陷在表面上,则磁力线将漏到空气中,绕过缺陷,再回到锻件上。这种漏磁现象在漏磁部位产生一个局部磁极。当移去外加磁极后,局部磁极仍保持相当长的时间。若把磁粉洒在锻件表面,则磁粉被吸引于漏磁处,堆集成与缺陷大小和形状相似的痕迹。

     (2)荧光检验:用于检查非磁性金属锻件的表面缺陷。原理是用荧光液渗透到锻件的裂纹中,借助显示剂,在紫外线的照射下,锻件缺陷处便发出清晰的荧光。可以显示肉眼看不到的宽度小于0.005mm的表面裂纹,适用于各类金属材料和大小不同的锻件。

5、超声波检测

       超声波检验能迅速而准确的发现锻件内部的宏观缺陷,如裂纹、夹杂、缩孔、白点以及气泡的形状、位置和大小。但是对缺陷性质不易判断,必须配合以标准检验试样余块或积累经验进行推断。

       超声检验的原理,是通过石英转换器,将电能转化为高频率脉冲超声波,射入锻件内部。由于超声波具有不能穿透固体-气体界面的特性,因此,当超声波遇到内部缺陷,便会反射回来。如超声波没有遇到缺陷,则一直射到锻件底部才反射回来。反射回来的超声波脉冲讯号被探伤仪接收,通过转换、放大、检波输送到示波器的荧光屏上,以振幅的形式显示。在移动探头进行检测时,如果锻件内部没有缺陷,荧光屏上只有始波和底波。一旦超声波遇到了缺陷,在始波与底波间便会出现缺陷波。根据缺陷波与始波和底波之间的距离,便可测定出缺陷的相对位置。而缺陷波峰的大小,则将显示出该缺陷的大小。

6、低倍组织检验

      是用肉眼或借助低倍放大镜,观察锻件表面或截面上的宏观组织。

    (1)酸蚀检验:这是利用酸液显示宏观组织。可以检验锻件的流线、偏析、缩孔、空洞、白点、夹杂、裂纹等。

对于中小型锻件,一般取横向试样,检验整个截面的质量情况;切取纵向试样可以检验流线分布、非金属夹杂等缺陷;若要检验表面裂纹及淬火软点,则应保留锻件外表面作酸蚀检验;大锻件要做无损检验,可在锻件边角区域的表面,用胶泥作挡墙形成酸池,然后进行酸蚀检验。

酸蚀方法分为热酸蚀和冷酸蚀。热酸蚀适用于中小型锻件。钢锻件一般用1:1的工业浓盐酸水溶液,工作温度为65~80℃,浸蚀时间为10~30min。冷酸蚀多用于大型锻件,用棉签粘上冷酸蚀剂在锻件表面擦拭,直至宏观组织显示为止。对一般钢锻件,冷酸蚀剂为5%~10%硝酸水溶液,或10%~20%过硫酸铵水溶液;对于不锈钢及高铬镍合金钢,可采用1份硝酸2份盐酸的混酸(王水)。

     (2)断口检验:可以检查锻件由于原材料问题,或加热、锻造、淬火热处理原因造成的缺陷。如萘状断口、石状断口、层状组织、白点、内裂、非金属夹杂等。层状组织的断口无光泽,呈木层状,主要是由于原材料存在缺陷引起的,常在钢材的轴心部位上,而且在热轧并经淬火后才出现。

     (3)硫印检验:这是利用照相纸与硫化物的作用,检查锻件中硫化物杂质及其分布情况,同时也可以间接的判断其他元素在钢中的分布。当原材料含硫量过大或硫化物偏析严重时,才进行硫印检验。

7、微观(高倍金相组织)检验

      这是在光学显微镜下,观察锻件切片试样的金相组织及各种微观缺陷,显示偏析及一些化合物的分布,并可进行晶粒度和非金属夹杂评级。微观检有助于了解微观组织及锻件性能的关系。

      试样切取的部位和方向与检验目的有关,检验金相组织、夹杂物、带状组织伸长或破裂情况,可以切取纵向试样;检验脱碳、折叠、过烧、表面淬透性、神探层深度等,应切取横向试样;检验晶粒度,可按规定切取试样。切取试样宜采用锯、刨等机械切割方法,并严格按照金相试样制备要求操作,使试样观察部位保持原来的组织状态。

8、残余应力检查

       如果锻件内部存在过大的残余应力,在机械加工时,会由于残余应力失去平衡,而使锻件产生变形,影响装配;在零件使用过程中,残余应力和工作应力叠加还会造成零件失效,甚至损坏整个机器。因此某些重要的锻件(例如航空、航天、军工、电站用锻件),技术条件中对残余应力有严格的规定。测量残余应力的方法有X光法、镗孔法和切环法。

       随着现代技术的发展,锻件质量检验分析的装备和技术也随之不断进步(如电子显微分析技术、计算机检测分析技术等),向着更精确、更快速和更高效的方向发展。