检验:交付优质铸件

通过破坏性和非破坏性检测发现铸件缺陷

一名技术人员使用一个金属探针,探针的中心是螺旋形的电线,以测试潮湿生锈的金属表面
这种质量无损检测(NDT)使用超声波检查内部质量。

在金属铸造过程中,从制模到热处理,每一步都要仔细进行,以避免在铸件的完整性、表面光洁度、机械性能和最终尺寸方面出现问题。但是,即使是经过精密加工的铸件,也要接受质量检查。小问题可能会意外出现,许多铸件有机械要求,可能会被隐藏的缺陷破坏。铸件检验可以让铸造厂和客户感到他们有一个高质量的铸件。

有适当的铸件检验方法,以确保在制造过程中发现任何隐藏的缺陷。一些常见的铸造缺陷包括表面缺陷、夹杂缺陷和冷却缺陷。

破坏性的测试

在每次生产运行中,铸造厂将选择一些样品,并提交它们进行破坏性测试。对铸件进行切割,并仔细检查金属的性能。测试器将寻找夹杂物、孔隙和收缩。虽然破坏性的测试一个铸造不能保证任何其他铸造在运行,它确实给一个感觉的整体质量的过程。射线照相和超声波技术降低了破坏性检测的重要性,但仍用于检测质量和对试车进行评价。

无损检测(NDT)

无损检测是由铸造工人、客户和NDT技术人员进行的,目的是在不损坏铸件本身的情况下,验证铸件的内部和外部的完整性。

目视检查

这种方法使用人眼识别表面缺陷、裂纹、气体演化、渣或砂夹杂、漏风、冷闭和成型缺陷。

顶部有红珠的三坐标测量仪探头测量铝铸件
坐标测量机(CMM)。

尺寸检验

这种类型的铸件检查是为了确保零件满足尺寸要求/公差。这可以手工完成,也可以用三坐标测量机(CMM)完成,三坐标测量机使用探头进行非常精确的测量。

液体染料渗透检测(LPI)

灰色铸件的表面是浅粉色的,通过中心孔有深粉色的墨水斑点
LPI,又称液体染料渗透检查,是一种检测金属铸件裂纹的无损检测(NDT)。

在所有类型的金属铸件中都能发现肉眼难以发现的微小裂纹、气孔或其他表面缺陷。测试人员首先清洗铸件,除去任何可能防止液体染料进入金属裂纹的沙粒或灰尘颗粒。

一旦清洁和干燥,测试者用渗透溶液浸泡铸件。不同类型的LPI使用不同的溶液,但通常它是一种染色鲜艳的油,具有高毛细管作用和低粘度,这意味着它会自由地进入铸件的裂缝。这种染料会留下一段“停留时间”,这样它就可以进入任何看不见的缝隙。

经过足够的时间使液体发挥作用后,多余的部分就从表面除去。这通常是通过用一块湿布轻轻地擦拭,确保不要浸湿铸件,这样可以去除裂缝中的染料。

然后测试者应用一种特殊的显影剂,铸件缺陷变得清晰可见。

磁粉检测(MPI)

MPI与LPI相似,它用于发现铸件表面或浅表面的小裂纹和孔洞。然而,这种工艺只能用于铁磁性金属的铸件,这些金属可以产生磁场,比如铁、钴、镍和它们的一些合金。铸件被磁化,通常用电磁铁,开始测试。

金属中的磁场比空气中的磁场强。当铸件表面或近表面存在裂纹或孔洞等不连续性时,所产生的磁场就会中断。

非常深的裂纹通常不会在表面产生足够的磁畸变,从而无法用这种方法发现。

为了发现断裂,在铸件上喷洒一种含有氧化铁或其他在磁场中发生反应的物质小颗粒的灰尘或液体。这些喷射的微粒会聚集在扭曲的边缘,勾勒出磁通低的地方。因此,使用磁铁和磁粉可以用来显示空气比金属多的地方的破坏,在任何裂缝或任何洞的上方。MPI方法用于检查铸件,也用于现场测试已经运行的管道和结构的金属疲劳。它可以探测到肉眼看不见的应力开裂。

一只手拿着一个从图像底部升起的弯曲金属表面上的超声波探头
超声波探伤是一种精确的无损检测(NDT)。

超声波测试(UT)

这种测试通过将高频声波传输到铸件中来发现缺陷,类似于医疗技术人员使用的超声波技术。声波在铸件中传播,直到它们碰到相反的表面或界面或缺陷。任何屏障都会反射声波,声波会反弹回来,并被记录下来供分析人员观察。能量偏转的模式可以指示内部缺陷的位置和大小。这种无损检测方法也可用于检测球墨铸铁的壁厚和球墨数。非常小的缺陷可以在非常大的深度上用UT发现,允许有很大的准确性和置信度。一位经验丰富的技术人员甚至可以通过观察未知金属的声学特征来估计合金的性质。

超声波检测需要知识和经验来准确解释结果。零件必须清理掉松散的水垢和油漆,不得太不规则、太小或太薄。在大多数情况下,要用超声波检查的表面必须是湿的,并且经常使用水:如果表面会生锈,那么可以使用含有防锈剂的防冻溶液来代替。

射线照相检验(x射线)

x射线产生的图像就像医院里显示骨折的图像。通过铸造x射线产生的幽灵图像显示,在收缩空洞、热裂的小断裂和裂缝或孔隙的针孔点处有黑点。这些图像可以帮助有经验的金属工人判断铸件的机械性能是否因收缩、夹杂物或孔洞而受到影响,以及是否可以在铸件运输前修复。

在射线照相铸件检查过程中,铸件暴露在x射线管的辐射中。铸件吸收部分辐射,其余部分辐射暴露射线胶片。铸件密度较大的部分将承受辐射穿透,因此在这些区域,薄膜暴露的程度较低,使薄膜外观较轻。铸件密度较低的部分允许更多的辐射穿透,从而导致更大的胶片曝光。因此,铸片中的每一个空间都在最终的x射线上投下一个“阴影”,这是由于辐射更容易通过它而造成的,x射线将胶片上的任何裂缝、空隙或夹杂物描绘成一个黑暗区域。

铸件检验由铸造厂完成后,经过检验和验收的铸件有时按原样使用。常见的表面不规则或不连续可能与使用其他良好的产品无关。有时候,整理可以解决观察到的问题。铸件可以回到热处理,或进一步加工,这可能包括油漆,防锈油,其他表面处理,如热镀锌,和机械加工。最后的准备还包括电镀金属或粉末涂层,以满足外观或操作要求。

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