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锻件缺陷与材料特性不同而引起的超声波变化。
通过分析超声波在介质中的传播特性以及大型锻件内部缺陷的声学特性可知,各种缺陷的边界特性均可归纳为两大类:裂纹、白点、缩孔、气泡、非金属夹杂物的边界属于“软”边界,超声波垂直入射在这种界面上时反射回波的相位改变180度;高密度金属夹杂物的边界属于“硬”边界,超声波垂直入射在这种界面上时其反射回波的相位与入射波相位相同。
对于裂纹、白点、缩孔、气泡以及非金属夹杂物,尽管其声阻抗不相同,但都可以通过式( 1)和式( 2)计算出其反射率和透射率,这2个参数反映了超声回波信号的幅度衰减水平。非金属夹杂物与基体组织的声阻抗差异小,透射率高,因此其回波衰减非常严重,表现为检测时底波幅度小甚至没有底波;白点反射波很强,但由于其成群出现,故在检测时波形表现为缺陷信号清晰而群集;裂纹缺陷的反射波强烈且单一存在,非常清晰;缩孔缺陷由于其周围有大量夹杂物,同时其表面非常粗糙,故反射波会产生了较大的衰减。
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大型锻件的缺陷有很多种,但是常见的并对工件安全性造成严重威胁的则主要有以下几种:裂纹、白点、缩孔、气泡、夹杂物等。
裂纹内含物多有空气存在,空气的声阻数量级约为102,而金属材料的声阻抗数量级约为106,可见空气和金属材料的声学特性相差很大。由前述结论可知,裂纹与基体材料的边界是“软”边界。
白点一般认为是由于工件热处理过程中氢逸散不充分,残留在基体中而形成的。由于氢气的声学特性阻抗约为1. 15 & 102,远远小于金属材料的声学阻抗。因此,由前述结论可知,白点缺陷与基体材料的边界属于“软”边界。
缩孔与气泡这2种缺陷的内含物均为气体,气体的声特性阻抗数量级为102,远小于金属材料的声特性阻抗,所以这种缺陷与基体材料边界亦属于“软”边界。
非金属夹杂物主要是指钢中的铁及其他元素与氧、硫、氮等作用形成的化合物,以及在炼钢和浇注过程中混入钢中的耐火材料碎片。由于这些碎片的成分主要是S IA l Fe等的氧化物,故可说钢中的非金属夹杂物是气体在钢中存在的一种形式。这类材料的声特性阻抗小于金属基体的声特性阻抗,所以这类缺陷与基体材料的边界可被认为是“软”边界。
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锻造锻件时热传递的基础知识
辐射传热
由锻件表面直接向外界发射可见的和不可见的射线，在空间传递热能的现象称为辐射传热。辐射传热与传导传热、对流传热是有本质区别的，它在传递热能的过程中，不需要相互接触，也无需质点的移动，是一种非接触传递热能的方式，即使在真空中，辐射传热也照常能进行。太阳通过茫茫宇宙空间向地球传递热量，我们能感觉到烧红工件所发出的热量，都是辐射传热的典型实例。辐射传热的另一特点是在能量传递的过程中，伴随着能量形式的变化。
例如，太阳内部热核反应产生巨大的热能，部分热能转变成辐射能，以电磁波的形式向外发射，而地球吸收部分辐射能以后，又转化成热能。
任何物体都不断地向四周着辐射能，同时它们也吸收、反射别的物体投来的辐射能。两个物体之间的相互辐射，必然引起热量从温度较高的物体向温度较低的物体转移。辐射传热在中、高温热处理炉的热交换中起主要作用。
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以上信息由专业从事大型碳钢锻件厂家的亿欣源法兰于2024/5/17 11:05:48发布
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