大锻件超声波检测中草状波缺陷的形成及消除

常见缺陷的波形特征缺陷名称波形特征典型波形图缺陷波为林状波，波峰清晰，尖锐有力，伤波出现位置与缺陷分布相对应，探头移动时伤波切换，变化不快，降低探伤灵敏度时，伤波下降较底波白点慢。

白点对底波反射次数影响较大，底波 1~2 次甚至消失。

提高灵敏度时，底波次数无明显增加。

圆周各处探伤波形均相类似。

纵向探伤时，伤波不会延续到锻坯的端头。

轴类工件中的横向内裂纹直探头探伤，声速平行于裂纹时，既无底波又无伤波，提高灵敏度后出现一系列小伤波，当探头从裂纹处移开，则底波多次横向内反射恢复正常。

斜探头轴向移动探伤和裂纹直探头纵向贯穿入射，都出现典型的裂纹波形即波形反射强烈，波底较宽，波峰分枝，成束状。

斜探头移向裂纹时伤波向始波移动，反之，向远离始波方向移动。

内裂伤波为心部的强脉冲，圆周方向移中心锻纹动探头时伤波幅度变化较大，时强时造裂纹弱，底波次数很少或者底波消失。

轴类锻件中的纵向内裂，直探头圆周探伤，声束平行于裂纹时，既无底波纵向内也无伤波，当探头转动90°时反射波最裂纹强，呈现裂纹波形，有时会出现裂纹的二次反射，一般无底波。

底波与伤波出现特殊的变化规律（如图）。

缺陷名称波形特征典型波形图伤波反射强烈，波底宽大，成束状，在主伤波附近常伴有小伤波，缩孔对底波影响严重，常使底波消失，圆周各处伤波基本类似，缩孔常出现在冒口端或热节处。

伤波幅度强，出现在工件心部，沿轴向探伤时伤波具有连续性，由缩孔残余于缩孔锻造变形，圆周各处伤波幅度差别较大，缺陷使底波严重衰减，甚至消失。

单个夹渣伤波为单一脉冲或伴单个夹有小伤波的单个脉冲，波峰园钝不渣清晰，伤波幅度虽高，但对底波及其反射次数影响不大。

夹杂物分散性夹杂物，伤波为多个，有时呈现林状波，但波顶园钝不清分散性晰，波形分枝，伤波较高，但对底夹杂物波及底波多次反射次数影响较小。

移动探头时，伤波变化比白点为快。

缺陷名称波形特征典型波形图锻件中的疏松，在低灵敏度时伤波很低或无伤波，提高灵敏度后才呈现典型的疏松波形，中心疏松多出现心部，一般疏松出现始波与底波之间。

浅析锻件超声波探伤中缺陷波和伪缺陷波的识别摘要：锻件经常用于承受应力复杂、冲击震动、重负荷载等类型的零部件中，其一旦出现问题，将造成严重后果。

基于此，文章介绍了锻件超声波探伤中关于缺陷波和伪缺陷波的识别方法，希望能够为锻件生产提供一定的指导，达到对锻件探伤的目的。

关键词：锻件超声波探伤；缺陷波；伪缺陷波；识别引言近年来，锻件在石油化工、兵器、航天、能源、机械、冶金等行业获得广泛应用，逐渐成为这些行业生产过程中的重要设备。

如果锻件质量出现问题，会严重影响这些行业的发展。

因此，应用超声波探伤并找出反射波的规律，识别其中的缺陷波和伪缺陷波显得尤为必要。

1识别锻件缺陷波和伪缺陷波的重要性锻件常应用于承受重负载荷、冲击振动以及复杂应力等类型零部件中。

这些零件损坏或者是失效以后会引发严重后果，轻则影响到系统功能，重则可能会危及到工作人员的生命安全，并给相关产业带来巨大的经济损失。

因此，保证锻件质量需要正确识别锻件超声波探伤中的缺陷波以及伪缺波，以此来指导锻件的生产。

超声波探伤是一种检查接焊缝内部缺陷的方法，具有灵敏度高、检测速度快并且使用方便等优点，可以有效检测出锻件的质量问题。

2缺陷波识别方法2.1根据缺陷特征分析缺陷性质对于平面状缺陷，可以从不同方向进行探测，根据缺陷回波高度的差异识别缺陷波。

在垂直于缺陷方向探测，缺陷回波高，在平行于缺陷方向探测，缺陷回波低，甚至无缺陷回波。

一般来说裂纹、夹层、折叠等属于这种缺陷。

对于点状缺陷从不同方向探测，缺陷回波无明显变化。

一般包括点状夹渣和密集气孔以及单个气孔。

点状夹渣和气孔的缺陷回波波形稳定，高度较低，从任何方向探测，反射波的高度差别不大，但稍一移动探头就消失。

但两者也有所不同，其原因主要是其内含物声阻抗的不同。

白点、气孔等内含气体，声阻抗小，反射率更高，波形陡直尖锐，而金属夹渣或非金属夹渣声阻抗较大，反射回波低。

另外，不同类型缺陷的反射波形状也存在一定差异，夹渣界面反射率较低，表面粗糙，波形宽大带锯齿；气孔界面反射率较高，波形尖锐、陡直，两者反射波形的对比图如图1所示。

大型锻件的缺陷定性分析许常青(太原重工股份有限公司理化检定中心无损检测室)030024摘要：本文主要叙述在大型锻件超声波检测中，如何结合其冶炼、浇铸、锻造、热处理等工艺参数，以及一些特征工件的解剖数据，对内部缺陷的性质进行初步判定。

This paper described that, when the large forging ultrasonic testing, how to make a preliminary judgment on the deficiencies within forging combining process parameters such as smelting、forging、heat treatment and the dissection data of some parts of characteristic workpiece关键词：大锻件、超声波检测、波形、草状回波、衰减、夹杂物、底面回波、缺陷检出灵敏度、当量法、A VG法The large forging、ultrasonic examination、wave form、grass、attenuation、sundries 、backwall echo、Defect detection sensitivity、Equivalent、A VG method前言大型锻件的生产经过冶炼、注锭、锻造、锻后热处理到性能热处理等工序，每一道工序都影响着锻件的质量，稍有偏差就可能引起缺陷。

钢锭的质量自然是保证锻件质量的先决条件，钢锭的质量主要表现在纯净性、致密性和均匀性三个方面：纯净性是指杂质元素及夹杂物的含量；致密性是指缩孔、疏松、气泡、裂纹等各种孔隙性缺陷的严重程度；均匀性是指成分及杂质的偏析程度，钢锭的质量不仅决定锻件的质量，更为重要的是决定钢的锻造性能，质量不好的钢锭容易发生断裂，使锻件无法成型；为了获得良好的组织和性能的锻件，还要有合理的锻造工艺和热处理工艺。

锻制圆钢毛坯的超声波检测[1]锻制圆钢毛坯的超声波检测路明辉金红兵胡守瑶(冶金铸造有限公司)摘要:结合生产工艺过程,分析锻制圆钢常见内在危害缺陷产生的原因。

阐述超声波检测原理,并对缺陷波形特征进行分析,介绍锻制圆钢毛坯检测操作措施。

关键词:钢锭锻制圆钢危害缺陷超声波检测U ltrasonic Detectio m for B lank of Forging Round SteelLuM i n ghui Jing H ongbin Hu Shouyao(M e tall urgica l Casting Co.,L td)Abstrac t:Co mmom i nterna l dange rous de fects o f fo rg i ng round steel are ana l y zed based on the producti on process.T he pr i nciple of ultrason i c wave i s descr i bed and the de fectw avefor m s are ana lyzed.The operation de tecti on for the blanks of forg i ng round stee l i s i ntroduced.K eyword s:stee l i ngot;f o rg i ng round stee;l dangerous de fect;detection o f u ltrasonic wave1 概述我公司生产的钢锻件产品主要是锻制圆棒或一些轴类锻件,交货状态大部分为毛坯,使用的坯料基本为公司自炼的钢锭,工艺过程能够受控。

锻材中缩孔(缩孔残余)、裂纹(白点)、宏观夹杂等缺陷均是材料中不允许存在的缺陷,含有这些缺陷的材料使用时会发生断裂等严重质量事故产生较大的损失。

根据工艺过程结合探伤实践经验对毛坯发货前进行超声波粗探,从而避免存在危害缺陷的产品出厂后造成较大的损失。

加氢反应器锻件超声检测中草状波的界定关云峰【摘要】提出了以6 dB为草状波界定的分界值,介绍了草状波的界定方法以及草状波与密集缺陷波的鉴别原则,阐述了检测的理论依据,实测结果验证了方法的可行性.【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2010(032)012【总页数】4页(P990-993)【关键词】超声波检测;信噪比;草状波;正火【作者】关云峰【作者单位】中国第一重型机械股份公司有限技术质量部,齐齐哈尔,161042【正文语种】中文【中图分类】TG115.28笔者所在单位制造加氢反应器的低合金钢锻件,在正火、回火后进行超声波探伤时,经常出现信噪比较低的情况,即草状波。

草状波湮没或混淆了缺陷回波,干扰了对最小缺陷的检出和判定。

正确界定草状波,能确定工件是否需要进行重新正火热处理,因此对调质后的超声波检测具有实际意义。

国内加氢反应器的超声波检测按照JB/T 4730—2005《承压设备无损检测》标准,因此对草状波的界定同样应依据此标准进行。

该标准规定了碳钢和低合金钢锻件的直波束基准灵敏度为最大声程处的φ2 mm 平底孔[1] ,但未规定信噪比。

为了合理界定草状波,笔者引用标准JB/T 5000.15《重型机械通用技术条件锻钢件无损检测》信噪比≥6 dB的规定,以信噪比6 dB 为草状波界定的分界值。

1 草状波界定时检测条件的选择1.1 探头频率根据相关理论,草状波的产生与被探工件的晶粒度有关,与入射工件的超声波波长有关,与检测灵敏度有关。

工件晶粒度级别越低(晶粒平均弦长越大),超声波长越短,检测灵敏度越高,检测时越容易产生草状波。

根据JB/T 4730—2005 的规定,低合金钢锻件选用单晶直探头的公称频率为2～5 M Hz,考虑到工件的厚度及调质后工件组织、晶粒可能的改善,选择使用2 MHz 探头。

1.2 检测仪器由于检测时需要较为准确地测定声程及其分层深度,同时需要准确读出显示幅度与基准线或规定曲线之间的幅度差值,故宜选择数字仪器[2] 。

锻件热处理的目的
热处理目的有如下几点：
1、消除锻造应力，降低锻件的表面硬度，提高其切削加工性能；
2、对于不再进行最终热处理（或产品热处理）的工件，通过锻后热处理还应使锻件达到产品技术条件所要求的各种性能指标；
3、调整与改善大型锻件在锻造过程中所形成的过热与粗大组织，降低大型锻件内部化学成分与金相组织的不均匀，细化钢的奥氏体晶粒；
4、提高锻件的超声波探伤，消除草状波，使得锻件中的各种内部缺陷都能够较清晰地显示出来，以杜绝不合格锻件向下道工序的转移。

5.工艺上对锻件有多种热处理，但多数是预备热处理，为后面的淬火回火做组织准备。

6.若是正火或退火处理，就是为了消除锻造应力，均匀组织，改善切削加工性。

7.若是回火处理，一般是因为材料淬透性好，在锻造后冷却过程中得到了马氏体组织，必须及时回火，防止开裂，同时降低硬度，便于切削加工，它比正火或退火温度低。

最后还有一种就是淬火回火，直接达到设计要求。

超声波探伤常见缺陷波形特征标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]分析超声波探伤仪常见八大缺陷的波形特征疏松锻件中的疏松，在低灵敏度时伤波很低或无伤波，提高灵敏度后才呈现典型的疏松波形，中心疏松多出现心部，一般疏松出现始波与底波之间。

疏松对底波有一定影响但影响不大，随着灵敏度提高，底波次数有明显增加。

铸件中的疏松对声波有显着的吸收和散射作用，常使底波显着减少，甚至使底波消失，严重的疏松既无底波又无伤波，探头移动时会出现波峰很低的蠕动波形。

白点缺陷波为林状波，波峰清晰，尖锐有力，伤波出现位置与缺陷分布相对应，探头移动时伤波切换，变化不快，降低超声波探伤灵敏度时，伤波下降较底波慢。

白点对底波反射次数影响较大，底波1~2次甚至消失。

提高灵敏度时，底波次数无明显增加。

圆周各处探伤波形均相类似。

纵向探伤时，伤波不会延续到锻坯的端头。

内裂纹1、横向内裂纹轴类工件中的横向内裂纹直探头探伤，声速平行于裂纹时，探伤仪既无底波又无伤波，提高灵敏度后出现一系列小伤波，当探头从裂纹处移开，则底波多次反射恢复正常。

斜探头轴向移动探伤和直探头纵向贯穿入射，都出现典型的裂纹波形即波形反射强烈，波底较宽，波峰分枝，成束状。

斜探头移向裂纹时伤波向始波移动，反之，向远离始波方向移动。

2、中心锻造裂纹??伤波为心部的强脉冲，圆周方向移动探头时伤波幅度变化较大，时强时弱，底波次数很少或者底波消失。

3、纵向内裂纹??轴类锻件中的纵向内裂，直探头圆周探伤，声束平行于裂纹时，既无底波也无伤波，当探头转动90°时反射波最强，呈现裂纹波形，有时会出现裂纹的二次反射，一般无底波。

底波与伤波出现特殊的变化规律缩孔伤波反射强烈，波底宽大，成束状，在主伤波附近常伴有小伤波，对底波影响严重，常使底波消失，圆周各处伤波基本类似，缩孔常出现在冒口端或热节处。

缩孔残余伤波幅度强，出现在工件心部，沿轴向探伤时伤波具有连续性，由于缩孔锻造变形，圆周各处伤波幅度差别较大，缺陷使底波严重衰减，甚至消失。

争 磊
…
热
：１ ５
度 下 保 温一 定 时 间就 可 以使 裂 纹 得 到修 复 。对 高温
随 着温 度的 降低 ，当 内外层在 较低 的温度 下 达到 均匀一致 的温度 时 ，则 内部金属 的收缩受 到 外 层金属的 牵制而产 生拉应 力 ，表 层金属则受 到
压 应 力 。这 种 残 余 应 力 的 特 点 为 表 层 为 压 应 力 ，
高压氢环境下３ ４ ０ 不锈钢 中产生的氢腐蚀 甲烷 气泡 和裂纹进行 ６ ０ Ｘ６ 热处理 ，氢蚀气泡和裂纹发 ｏ ℃ ｈ 生了完全愈合 。２ Ｍｎ ￣中长６ ０ Ｍｏ ｍｍ×０３ ． ｍｍ的人
工 预 制裂 纹 ９０ ０ ℃以下 修 复速 度 较 慢 ，９ ０ ０ ０ ０ ～１５ ￣
内部为 拉应力 ，如果 内部的拉应 力过大 ，则有 可
３ 锻件 内微小裂纹 的产 生及预 防 ．
高温 塑性 变 形 本 身 就是 一 个 裂 纹 不 断 产 生和 修 复 的 过程 ，在 某 些 情况 下 ，锻 造过 程 中会 有 一 些微 小 裂 纹没 有 得 到 修 复而 保 留下 来 。 因而 ，在 锻造 过
（ ）锻 件 超 声波 检 测 中 出 现 的 草 状 波 ，除 通 ２ 常 认 为是 由粗 晶所 造 成 外 ，数量 较 多 的微 小 裂 纹或 孔 洞也 可 能会 产 生 草 状波 。
显微孔洞。
另外 ，大型锻件锻后热处理过程中会产生残余
应 力 ，残 余 应 力 的 产生 是 由于 锻件 冷 却 过程 中 ，内
外温差较大 ，收缩不一致所造成的。当表面层金属
降 至 较 低温 度 时 ，如果 内部 温 度仍 较 高 ，则表 层 收
人 们普 遍 认 为 正 火 消 除 草 状波 的 原 因是 因为 细 化 了晶 粒 。 但我 们 同 时应 该 看 到 除 细 化 晶粒 之 外 ，

大规格铝合金锻件超声波纵波探伤缺陷判定方法通过使用不同规格探头、不同类型超声波探伤仪对大规格铝合金锻件进行超声波探伤对比试验，确定了超声波探伤仪在实际应用过程中易产生幻像波的条件，积累了超声波探伤实践经验，避免造成误判现象的发生。

标签：锻件；超声波；幻像波；重复频率前言采用超声波纵波对铝合金锻件进行无损检测是保证锻件产品内部质量最有效的检测手段，依据国家标准GB/T6519-2000《变形铝合金产品超声波检验方法》进行验收。

正常情况下，超声波纵波探伤的缺陷判定方法是在始波与底波中间出现的反射波为缺陷波，但是在探伤实践中我们发现，在始波与底波中间出现的反射波并非一定是缺陷波反射。

在一次供某用户铝合金锻件200多件的A级检测过程中，废品率在80%以上，我们对其中两件不合格品进行定位取样加工，而在精确定位时未发现缺陷，为了得出正确的超声波探伤结果，我们采用不同的超声波探伤仪、不同的探头、设定不同的探伤参数进行超声波探伤对比试验，通过探伤生产实践总结出怎样能正确判定反射波是真实缺陷波的经验。

1 A型超声波纵波脉冲反射法原理A型超声波纵波脉冲反射法是由超声波探头发射脉冲波到试件内部，通过观察来自试件内部缺陷及底面反射波的情况来对试件进行检测的方法。

图1是A 型脉冲反射法探伤的基本原理，当试件中不存在缺陷时，显示图形中仅有发射脉冲T和底面回波B两个信号；当被检试件中存在缺陷时，在发射脉冲与底面回波之間将出现来自缺陷的反射回波F，通过观察F的反射波高度可对缺陷的大小进行评估，再通过观察回波F距发射脉冲的距离，可得到缺陷的埋藏深度。

2 铝合金锻件超声波探伤2.1 探伤灵敏度调试方法——试块比较法按照GB/T 6519-2000《变形铝合金产品超声波检验方法》标准要求：根据被检件上下表面机械加工余量来选择对比试块。

通常应有两块，第一块平底孔的埋藏深度等于被检件上表面机械加工余量，第二块等于被检件的厚度，将两块对比试块平底孔的反射波高分别调到荧光屏满刻度的80%，比较两者的增益（或衰减）dB值，取灵敏度较低者即为检测灵敏度。

0前言7050铝合金是可热处理强化的高强度变形铝合金，可生产厚板、型材、锻件和线材等多种产品。

7050铝合金常采用过时效状态，使合金在保持较高强度的水平下，具有韧性好、疲劳强度高和抗应力腐蚀性能好等优良综合性能。

我司承接了某型号用7050-T74大型铝合金锻管试制生产任务。

这是首次试制大规格的7050锻管，试制中出现了超标超声波点状缺陷导致报废的问题，针对此问题，进行了分析，并提出了解决办法，经实际生产验证，解决方法切实有效。

锻管探伤点状缺陷问题，经咨询多位同行业工程师，得到的观点基本一致：归类为冶金缺陷。

对此类缺陷的认识及解决措施：控制熔炼过程，提高熔体纯洁度、采取过滤、除气，加强搅拌等方式来减少夹杂物、气体等冶金缺陷。

处理方案也基本一致：机加工去除，无法去除则报废。

而通过调整锻造操作来控制超声波探伤点状缺陷未见相关文献记录和报道，本文所述尚属首次，可为相关研究提供参考。

1问题描述1.1锻管信息合金状态：7050-T74；锻管执行标准：AMS-A-22771；锻管的典型尺寸：长度3070mm，外径612mm，壁厚50mm；交付状态：热处理+粗加工+超声波探伤；超声波探伤标准：GJB1580A—2019中A级。

1.2工艺路线锻管有多种规格，按内孔尺寸分为大小两类，两类锻管均存在超标点状缺陷。

两类锻管成型工艺的区别在于小内孔锻管不进行马架扩孔，而大内孔锻管则需要，其余工序相同。

大内孔锻管的工艺路线如下：下料→60MN压机铸锭改锻→60MN压机反挤压→锯切反挤压筒底→60MN压机马架扩孔→60MN压机芯轴拔长→锯切长度端头→60MN压机马架扩孔→热处理前粗加工→超声波探伤→固溶→时效→取样→理化检测→最终粗加工→超声波探伤→验收入库。

锻造变形对消除7050合金大型锻管超声波探伤缺陷的工艺研究王雪强，丛镇渔，丁杰，朱宜杰，李宵飞（山东南山铝业股份有限公司，烟台265700）摘要：经自由锻（芯轴拔长）成形的7050铝合金大型锻管，热处理前超声波探伤合格，热处理后复检发现超标的超声波探伤点状缺陷，且多批次的锻管均存在此类问题。

探伤操作流程及注意事项
探伤操作流程
在进行锻件超声波探伤时，需按照规定的操作流程进行，包括对待测锻件的外观检查、表面处理、涂覆探伤剂 、探头放置、调整参数和结果判定等步骤。
探伤注意事项
在探伤过程中，需要注意一些关键事项，如避免过度敲击锻件、避免在高温下进行探伤、保持探头与锻件表面 的良好接触等，以确保探伤结果的准确性和可靠性。
涡流检测
涡流检测可以检测出锻件内部的 裂纹、气孔等缺陷，与超声波探 伤结合使用可以更全面地检测锻 件的质量。未来，涡流检测与超 声波探伤的联合应用将提高锻件 的质量和可靠性。
锻件超声波探伤在工业4.0时代的机遇与挑战
机遇
挑战
在工业4.0时代，锻件超声波探伤将更加智 能化和自动化，可以提高生产效率和准确性 。同时，新技术的发展也将为锻件超声波探 伤带来更多的机遇，如人工智能、大数据等 技术的应用可以提高探伤的准确性和可靠性 。
自动识别和判断锻件的质量，提高生产效率。
02
高频探伤技术
高频探伤技术可以提高锻件的检测精度和灵敏度，对于微小缺陷的检
测更加准确。未来，高频探伤技术将在锻件超声波探伤中得到广泛应
用。
03
自动化和远程监控
自动化技术可以提高探伤的效率和准确性，同时远程监控的问题可以及时发现和处理。
在锻造过程中，可以通过超声波探伤对锻件进行实 时监测，控制锻造工艺和质量。
产品质量检验
在锻造完成后，可以利用超声波探伤对产品 进行全面的无损检测，确保产品质量符合要 求。
02
锻件超声波探伤中的几个 问题
探伤设备的选择与调试
探伤设备选择
根据锻件的性质和检测要求，选择适合的超声波探伤设备，考虑设备的频率 、功率、灵敏度和探测深度等参数。

锻件缺陷的主要原因及处理一、原材料的主要缺陷及其引起的锻件缺陷锻造用的原材料为铸锭、轧材、挤材及锻坯。

而轧材、挤材及锻坯分别是铸锭经轧制、挤压及锻造加工成的半成品。

一般情况下，铸锭的内部缺陷或表面缺陷的出现有时是不可避免的。

例如，内部的成分与组织偏析等。

原材料存在的各种缺陷，不仅会影响锻件的成形，而且将影响锻件的最终质量。

根据不完全的统计，在航空工业系统中，导致航空锻件报废的诸多原因中，由于原材料固有缺陷引起的约占一半左右。

因此，千万不可忽视原材料的质量控制工作。

由于原材料的缺陷造成的锻件缺陷通常有:1.表面裂纹表面裂纹多发生在轧制棒材和锻制棒材上，一般呈直线形状，和轧制或锻造的主变形方向一致。

造成这种缺陷的原因很多，例如钢锭内的皮下气泡在轧制时一面沿变形方向伸长，一面暴露到表面上和向内部深处发展。

又如在轧制时，坯料的表面如被划伤，冷却时将造成应力集中，从而可能沿划痕开裂等等。

这种裂纹若在锻造前不去掉，锻造时便可能扩展引起锻件裂纹。

2.折叠折叠形成的原因是当金属坯料在轧制过程中，由于轧辊上的型槽定径不正确，或因型槽磨损面产生的毛刺在轧制时被卷入，形成和材料表面成一定倾角的折缝。

对钢材，折缝内有氧化铁夹杂，四周有脱碳。

折叠若在锻造前不去掉，可能引起锻件折叠或开裂。

3.结疤结疤是在轧材表面局部区域的一层可剥落的薄膜。

结疤的形成是由于浇铸时钢液飞溅而凝结在钢锭表面，轧制时被压成薄膜，贴附在轧材的表面，即为结疤。

锻后锻件经酸洗清理，薄膜将会剥落而成为锻件表面缺陷。

4.层状断口层状断口的特征是其断口或断面与折断了的石板、树皮很相似。

层状断口多发生在合金钢(铬镍钢、铬镍钨钢等)，碳钢中也有发现。

这种缺陷的产生是由于钢中存在的非金属夹杂物、枝晶偏析以及气孔疏松等缺陷，在锻、轧过程中沿轧制方向被拉长，使钢材呈片层状。

如果杂质过多，锻造就有分层破裂的危险。

层状断口越严重，钢的塑性、韧性越差，尤其是横向力学性能很低，所以钢材如具有明显的层片状缺陷是不合格的。

草状波是大型锻件超声波检测中经常出现的一种缺陷，人们普遍认为草状波是由于粗晶而产生的。

一旦在超声波检测中出现了草状波，最有效的处理方法就是通过正火，细化晶粒，消除草状波。

但在生产实践中却发现，为防止出现草状波，在锻后热处理中进行了一次甚至两次正火的锻件，探伤时仍然可能出现草状波，看来对草状波的产生原因还有待于进一步探讨。

据目前报道所见，草状波的形成原因有两种情况：一种认为是由粗晶所造成的，这是普遍认同的一种观点；另一种情况是由微小裂纹和孔洞等缺陷造成的。

可见，为防止锻件在超声波检测时出现草状波，就需在锻造和锻后热处理过程中，努力创造条件细化晶粒和防止内部出现微小裂纹。

1关于细化晶粒之所以确信草状波是由粗晶产生的，是因为正火可以消除草状波，通过正火细化晶粒，同时消除草状波，由此推断草状波是由粗晶产生的。

大锻件内奥氏体晶粒较为粗大且不均匀，因而，细化晶粒是大型锻件锻后热处理中的重要任务之一。

对于大型锻件，细化奥氏体晶粒的方法并不多，有文献介绍提高α→γ相变区的加热速度可以细化奥氏体晶粒，但对于特别大的锻件要提高α→γ相变区的加热速度是很困难的，因而效果也很有限。

细化奥氏体晶粒最有效的方法就是正火，有时为了取得理想的效果要采用多次正火。

无论从得到均匀奥氏体晶粒，或割断原始粗大晶粒与再奥氏体化后晶粒度之间的联系，都要求在多次正火中第一次奥氏体化加热温度稍高一些，这时奥氏体晶粒长得大一些，第二次奥氏体化加热时，应选用不致晶粒发生显著长大的温度。

对于碳化物相对稳定的C r-M o-V钢，第二次奥氏体化时，还应同时考虑使解理面上的碳化物相当大程度地溶解，其后的冷却过程中可望以未溶细小碳化物为核心得到细小的贝氏体组织。

多次正火中多采用空冷或鼓风冷却，以降低转变温度得到较细的晶粒。

为使锻件中心的过冷奥氏体分解温度下降和转变得更充分，过冷温度应选得低一些。

关于正火中的冷却速度是否会对晶粒细化的效果有影响，尚未见有关报道，况且对于大型锻件来说，快速冷却很难实现。

大型锻件中常见的缺陷与对策大全（实用版）目录1.大型锻件概述2.大型锻件中常见的缺陷2.1 偏析2.2 疏松2.3 密集性夹杂物2.4 发纹2.5 白点3.缺陷产生的原因3.1 温度变化和分布不均匀3.2 金属塑性流动差别大3.3 钢锭冶金缺陷多4.缺陷的检测方法4.1 无损检测技术4.2 表面检测5.缺陷的对策5.1 优化锻造工艺5.2 改进材料质量5.3 提高设备性能5.4 强化生产管理正文一、大型锻件概述大型锻件是指尺寸大、重量重的锻件，通常用于制造大型机械设备、船舶、电力设备等。

由于其尺寸和重量的特性，大型锻件在制造过程中容易产生各种缺陷，严重影响设备的性能和安全。

因此，研究大型锻件中常见的缺陷及其对策是十分必要的。

二、大型锻件中常见的缺陷1.偏析偏析是指合金中成分分布不均匀的现象，可能导致锻件的力学性能不稳定。

2.疏松疏松是指锻件中存在许多孔隙，容易降低锻件的强度和韧性。

3.密集性夹杂物密集性夹杂物是指锻件中存在的大量微小夹杂物，会影响锻件的性能。

4.发纹发纹是指锻件表面出现的细小纹路，可能引起疲劳裂纹，影响锻件的使用寿命。

5.白点白点是指锻件中出现的白色斑点，通常是由于锻件冷却过快引起的，可能影响锻件的性能。

三、缺陷产生的原因1.温度变化和分布不均匀大型锻件在加热和冷却过程中，由于截面尺寸大、热传导不均匀，导致温度变化和分布不均匀，从而引发缺陷。

2.金属塑性流动差别大在锻造过程中，金属的塑性流动差别大，可能导致部分区域变形不足，产生缺陷。

3.钢锭冶金缺陷多钢锭中的冶金缺陷，如夹杂物、气孔等，在锻造过程中可能被放大，导致锻件缺陷。

四、缺陷的检测方法1.无损检测技术无损检测技术可以检测锻件内部的缺陷，如射线探伤、超声波探伤等。

2.表面检测表面检测可以观察锻件表面的缺陷，如磁粉探伤、渗透探伤等。

五、缺陷的对策1.优化锻造工艺通过调整加热温度、保温时间、锻造顺序等，优化锻造工艺，减少缺陷产生。

超声波探伤常见缺陷及识别
（技术培训教材）
一.底波严重降低或消失
1.空洞类缺陷
如缩孔、疏松、内部裂纹、白点、内部撕裂等，该类缺陷大量吸收声波。

2.粗晶
呈密集草状波形态，比较容易识别。

因为晶界较宽，原子排列紊乱，空隙也多，所以吸收声波情况严重。

二.底波降低量不大
1.固体类缺陷
如密集或单个夹杂物、钢锭冒口或底部夹渣、折叠裹入、异金属、偏析、析出物、局部混晶等，这些缺陷经锻造压实后，致密度还是比较高，吸收底波较少。

2.应力集中缺陷
该类缺陷的波形很像密集夹杂物，通常发生在轴类锻件因弯曲稍大，没有加热而冷较直，由内部应力集中所致。

一经回火便可消除。

三. 探伤假象
最常见于筒类锻件、矩形锻件、黑皮探伤薄管板、轴类锻件靠近台阶附近等。

因表面粗糙或存在台阶、棱角、锤印、斜面等因素，使声波大量反射、折射，造成类似“海市蜃楼”现象。

最典型的探伤现象是：只在一个方向上发现缺陷，其它方向没有。

但对于黑皮探伤的薄管板和轴类锻件靠近台阶附近等，就需要经验和了解过程等知识来判断了。

能够准确识别和判断缺陷，说出其产生的原因及环节，是一个探伤师（包括技术人员）的最高境界！这需要广博的理论知识和丰富的实践经验。

超声波检测中缺陷显示特性与解决对策摘要：在对于超声波检测压力容器焊缝过程中，发现危害性缺陷的特征及仪器（脉冲式超声仪器）波形的特征形式，对于缺陷的产生及预防的相关措施的概述。

关键词：超声波；压力容器；缺陷；特性1 未焊透在一次对于直径2000mm，厚度为45mm压力容器封头环缝焊缝超声检测时，（V型坡口）焊接工艺为氩弧焊打底，埋弧自动焊填充。

发现反射波幅高，并且显示深度在42mm左右，当探头沿焊缝平行移动时，在较大范围内，连续出现缺陷波且在荧光屏的同一位置上，且幅度变化不大。

探头沿焊缝垂直移动时，缺陷波消失比较慢，探头做环绕移动时，缺陷波小幅度的降低。

通过人孔进入设备后，发现内壁一圈为未焊透情况。

反射波表现为尖锐型，在探头平行移动时，波形不敏感，波幅度比较高，在焊道两边可以检测到类似情况。

此缺陷降低焊接部位的机械性能，在未焊透处的缺口处造成应力集中的情况，当容器投产使用后会有引发裂纹的风险，是具有危险性质的严重缺陷。

预防措施为（1）优化合理焊接工艺；（2）合理装配组对间隙，确定焊接坡口的尺寸和角度。

2 裂纹在检测壁厚为40mm、直径1400mm、材质Q345R、筒体纵缝时，发现有缺陷波形明显、尖锐、波峰陡峭。

探头平行移动时，波形在波峰高度和水平定位距离有变化，探头移动到较长距离后，才逐渐减幅，直至消失。

在零下的环境，进行厚壁压力容器自动焊焊接，若不按照焊接工艺要求，进行焊前预热，焊后保温工作，易产生冷裂纹缺陷。

分析裂纹缺陷：回波的高度明显，波幅较宽，有时会出现多个波幅，超声波探头在做平行移时，反射波会持续产生波幅起伏，超声探头旋转时，波峰有上下跳动情况。

常见的裂纹分为：热裂纹、冷裂纹和再热裂纹三种。

（1）热裂纹预防措施：控制焊接材料中如硫含量、镍元素等等危害较大的杂质和容易偏析的关键元素，提高锰元素的含量，提高焊剂或焊条中的碱性，通过降低有害杂质的含量来改变偏析状况，通过调整焊接顺序，调整焊接结构，控制好焊接中的收缩自由度预防热裂纹的产生；（2）冷裂纹预防措施：实施焊接前必须控制好预热温度，焊接后加强保温，避免温度下降过快，通过保留影响区足够的温度，消除奥氏体避免形成淬硬组织，并且能消除焊接应力的影响；（3）再热裂纹预防措施：严格按照焊接工艺规程操作。

钢制锻件超声探伤缺陷分析发布时间：2022-07-07T01:31:35.500Z 来源：《福光技术》2022年14期作者：钱悦[导读] 在钢制锻件内部可能存在很多种类型的缺陷，而这些缺陷的成因也不尽相同。

如果能够较为准确的分析与判断其内部缺陷性质,就可以将成本损失降低,所以利用超声波检测钢制锻件具有重要意义与价值。

钱悦中国第一重型机械股份公司黑龙江省齐齐哈尔市 161042摘要：在钢制锻件内部可能存在很多种类型的缺陷，而这些缺陷的成因也不尽相同。

如果能够较为准确的分析与判断其内部缺陷性质,就可以将成本损失降低,所以利用超声波检测钢制锻件具有重要意义与价值。

关键词：超声波探伤缺陷反射波波幅特征1超声探伤技术检测原理对于超声波探伤技术来说，其技术应用层主要涉及到两种不同形式的反射和传播方式。

对于反射法来说，在利用其进行无损检测时，能够得到精确度较高的检测结果，例如在利用脉冲回波探伤仪进行检测时，脉冲发射器能够采用超声短波来对探头进行处理，使其成为试样，此时如果被检测的样品存在质量缺陷的话，其缺陷位置和返回后的边界位置会出现一定大小的回波，对于信号处理系统来说，能够及时掌握这些信息的变化情况，从而使样品的缺陷得到充分的展示。

同时，如果能够对试验地声速进行准确地测量，则可以参考示波器上所形成的脉冲传播时间，来对整个试样所存在的缺陷深度进行判断，从而达到无损检测的目的[2]。

关于钢制锻件的内部缺陷，按其制造阶段可分为：一是在冶炼、铸造过程由铸锭中的缺陷形成的夹杂物、缩孔、疏松等；二是在锻造和热处理过程中形成的裂纹、白点和晶粒粗大等。

下面本文将通过超声波检测的缺陷回波反射特征对上述缺陷一一作解。

2夹杂物2.1夹杂物形成原因夹杂物通常分为内在夹杂物，外来夹杂物和金属夹杂物三大类。

内在夹杂物则是在液态金属发生化学反应时所生成的一种非金属间化合物，而外来夹杂物一般是指由耐火材料或精炼渣带入所形成的一种非金属间化合物。