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鍛件缺陷與材料特性不同而引起的超聲波變化。

通過分析超聲波在介質(zhì)中的傳播特性以及大型鍛件內(nèi)部缺陷的聲學(xué)特性可知,各種缺陷的邊界特性均可歸納為兩大類:裂紋、白點(diǎn)、縮孔、氣泡、非金屬夾雜物的邊界屬于“軟”邊界,超聲波垂直入射在這種界面上時(shí)反射回波的相位改變180度;高密度金屬夾雜物的邊界屬于“硬”邊界,超聲波垂直入射在這種界面上時(shí)其反射回波的相位與入射波相位相同。

對(duì)于裂紋、白點(diǎn)、縮孔、氣泡以及非金屬夾雜物,盡管其聲阻抗不相同,但都可以通過式( 1)和式( 2)計(jì)算出其反射率和透射率,這2個(gè)參數(shù)反映了超聲回波信號(hào)的幅度衰減水平。非金屬夾雜物與基體組織的聲阻抗差異小,透射率高,因此其回波衰減非常嚴(yán)重,表現(xiàn)為檢測(cè)時(shí)底波幅度小甚至沒有底波;白點(diǎn)反射波很強(qiáng),但由于其成群出現(xiàn),故在檢測(cè)時(shí)波形表現(xiàn)為缺陷信號(hào)清晰而群集;裂紋缺陷的反射波強(qiáng)烈且單一存在,非常清晰;縮孔缺陷由于其周圍有大量夾雜物,同時(shí)其表面非常粗糙,故反射波會(huì)產(chǎn)生了較大的衰減。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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山西鍛件廠的余熱利用有什么意義？

機(jī)械零件大量采用碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼，其鍛件被常用的熱處理工藝為正火、等溫正火、退火和調(diào)質(zhì)。

調(diào)質(zhì)能耗：采用連續(xù)式電阻爐，淬火溫度840℃~860℃,每kg鍛件實(shí)際耗電約為0.6kWh.采用連續(xù)式電阻同火爐，回火溫度550℃~650℃,每kg鍛件實(shí)際耗電約0.4kWh。

正火能耗：采用連續(xù)式電阻爐，正火溫度930℃~960℃，每kg鍛件實(shí)際耗電為0.5kWh。

等溫正火能耗：采用連續(xù)式電阻等溫正火爐，加熱溫度為920℃~940℃，快速冷卻，等溫溫度600℃~650℃,每kg鍛件實(shí)際能耗約為0.8kWh。 

以上數(shù)據(jù)是統(tǒng)計(jì)連續(xù)式電阻爐全年的實(shí)際平均值，例如實(shí)際測(cè)量連續(xù)式鑄鏈電阻淬火爐24h生產(chǎn)的單位電耗約0.5kWh/kg,但是，由于在全年生產(chǎn)過程中，故障停爐等各種原因反復(fù)升溫，其每千克鍛件實(shí)際耗電為0.6kWh。

以上數(shù)據(jù)僅供參考，因?yàn)殄懠崽幚砟芎拇笮∮蔂t型、裝載方式、鋼種和生產(chǎn)方式?jīng)Q定，其中周期加熱爐比連續(xù)加熱爐能耗大，例如連續(xù)式網(wǎng)帶電阻爐或連續(xù)式鑄鏈電阻爐能耗損失較小，而臺(tái)車式電阻爐能耗損失就較大。

由以上分析可知，鍛件在熱處理過程中要消耗很多能源，因此國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均高度重視鍛件的余熱利用，大量采用鍛件余熱熱處理工藝，國(guó)內(nèi)使用也較多，但尚不普及。

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鍛造工藝不當(dāng)會(huì)使鍛件產(chǎn)生缺陷嗎？

鍛件的缺陷包括表面缺陷和內(nèi)部缺陷。有的鍛件缺陷會(huì)影響后續(xù)工序的加工質(zhì)量，有的則嚴(yán)重影響鍛件的性能，降低所制成品件的使用壽命，甚至危及安全。因此，為提高鍛件質(zhì)量，避免鍛件缺陷的產(chǎn)生，應(yīng)采取相應(yīng)的工藝對(duì)策，同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)全過程的質(zhì)量控制。

鍛造工藝過程對(duì)鍛件質(zhì)量的影響鍛造工藝過程一般由以下工序組成，即下料、加熱、成形、鍛后冷卻、酸洗及鍛后熱處理。鍛造過程中如果工藝不當(dāng)將可能產(chǎn)生一系列的鍛件缺陷。加熱工藝包括裝爐溫度、加熱溫度、加熱速度、保溫時(shí)間、爐氣成分等。如果加熱不當(dāng)，例如加熱溫度過高和加熱時(shí)間過長(zhǎng)，將會(huì)引起脫碳、過熱、過燒等缺陷。對(duì)于斷面尺寸大及導(dǎo)熱性差、塑性低的坯料，若加熱速度太快，保溫時(shí)間太短，往往使溫度分布不均勻，引起熱應(yīng)力，并使坯料發(fā)生開裂。

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