【摘要】： 離心鑄造比其它工藝方法生產(chǎn)的球鐵管具有管壁薄、韌性好、強(qiáng)度高和耐蝕等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)供水、供氣等工程項(xiàng)目。因其產(chǎn)量在不斷擴(kuò)大，離心球鐵管的質(zhì)量檢測與控制也引起了人們的重視。其中球化率和管壁厚的檢測尤為重要，因?yàn)榍蚧手苯佑绊懬蜩F的機(jī)械性能；而管壁厚不均勻或局部過薄則極易引起局部承載能力下降，導(dǎo)致爆管事故。 在一定的溫度下，球墨鑄鐵的球化率和縱波聲速的線性關(guān)系已經(jīng)被大家所認(rèn)同，長期以來，人們一直試圖將超聲聲速法檢測球化率的方法應(yīng)用于離心球鐵管的球化率檢測，但由于管形鑄件的特殊形狀，在聲路設(shè)置和聲程的確定上受到管壁厚的影響，存在相當(dāng)大的困難。 本文利用專門設(shè)計(jì)的探頭架，讓主聲束在管壁內(nèi)弦長方向傳播，對離心球鐵管橫波聲速進(jìn)行了測試，得到了室溫下橫波聲速與球化率的線性關(guān)系，并用于離心球鐵管球化率超聲無損檢測，該方法克服了管壁厚度對聲速檢測的影響。在生產(chǎn)現(xiàn)場檢測過程中，各個管壁溫度不均，考慮到溫度對聲速的影響，本研究還測試了從室溫到160℃范圍內(nèi)聲速隨管壁溫度的變化規(guī)律，結(jié)果表明，橫波聲速隨著溫度升高而線性降低，并且聲速的溫度系數(shù)基本不受球化率的影響。據(jù)此，可將各個溫度下測得的橫波聲速換算成室溫下的聲速，進(jìn)而排除管壁溫度對球化率檢測的影響。 另外，管壁厚度也是影響球鐵管質(zhì)量的重要因素，而管壁厚度除了管兩端外，很難用量具測量，為此，我們對在一定生產(chǎn)條件(相同鐵液成分、相同基體狀態(tài)等)下生產(chǎn)的球墨鑄鐵管的橫縱波分別進(jìn)行測量，得到其橫縱波轉(zhuǎn)化系數(shù)，將用前述方法測量的超聲橫波聲速轉(zhuǎn)化為縱波聲速，用反射法測量了球鐵管的厚度。 一次將球鐵管的球化率和壁厚同時測量，可以對球鐵管的質(zhì)量進(jìn)行綜合評定。通過在生產(chǎn)現(xiàn)場應(yīng)用此裝置對球化率和厚度進(jìn)行了測量，結(jié)果表明，基本符合生產(chǎn)上的要求。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TG143.5
【圖文】：

線聚焦探頭掃過的是一個面，檢測效率高，因此我們選用線聚焦探頭[42〕。超聲波衰減與探頭頻率有關(guān)，探頭頻率越高，則衰減越厲害，故選擇頻率比較低的探頭。聚焦工作原理如圖3.1所示，對于線聚焦探頭，聲波聚焦到工件上時并非一條細(xì)線，而是呈一定寬度的聲束帶。對于點(diǎn)聚焦探頭，聲波聚焦到工件表面時呈一定半徑的圓斑。聚焦探頭在實(shí)際應(yīng)用中一般采用水作為禍合劑。所以這里簡要介紹一下水浸聚焦探頭。水浸聚焦探頭是根據(jù)平面波入射到cl>。:的凸曲面上時，透射波將產(chǎn)生聚焦的原理設(shè)計(jì)制作的。圖中c;為有機(jī)玻璃，學(xué)名為聚甲基丙烯酸甲酷，c:為水，。3被檢工件。當(dāng)不考慮超聲波的干涉時，由幾何光學(xué)得，探頭在第二介質(zhì)中的焦距f為:f二一』-; (3.1)c一cZ

離心球墨鑄鐵管球化率和壁厚的超聲檢測研究3.2.3示波器本實(shí)驗(yàn)采用 TektronicTDS2012型雙通道數(shù)字存儲示波器，其功能如圖3.2所示，將超聲波信號由探傷儀輸入到示波器，并由示波器對信號進(jìn)行初步預(yù)處理，再輸入到計(jì)算機(jī)中，作為進(jìn)行后續(xù)程序處理的原始信號。1-.’一，，，，r，~...-.，‘~一~，~’飛采采采采采采采集藕據(jù) :::::::::::::::::垂垂直 :::::祝斌湘咐籠籠籠被形記錄 :::月月盆加加加 加加2引抽點(diǎn) 點(diǎn)位位置 置置 置置置置置置置置圖3.2示波器不同功能及彼此關(guān)系方塊圖 Fig.3.2Dlfl飛 rentfunctionsandeotmectionofoseilloseoPe3.2.4測溫儀表溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。通常來說接觸式測溫儀表比較簡單、可靠

發(fā)射探頭接收探頭圖3.3超聲探頭示意圖Fig.3.3Thedl叫獷ajrnofultrasonieProbe確定得:cl，二cl水;clZ=cl鐵;乓2=馬鐵，通過前面的式2.13第二、第三臨界角，為了使管壁中只有橫波，使得縱一和第二臨界角之間，并且使聲束盡量遠(yuǎn)離管內(nèi)外壁室的設(shè)計(jì)架制作時，要首先保證入射角在第一臨界角和第二臨的主聲束在進(jìn)入工件之前走過的水程為聚焦探頭的焦室中完成聚焦，焦點(diǎn)正好能落在被檢工件上，因此發(fā)焦探頭的焦距。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 胡春亮;等溫淬火球墨鑄鐵大齒段球化率超聲檢測研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2010年

2 呂軍;工業(yè)中球化率測試方法改善研究[D];山東大學(xué);2012年

本文編號：2782704