高溫連鑄坯探傷技術(shù)探討

國內(nèi)外連鑄坯高溫探傷的狀況

對高溫狀態(tài)下連鑄坯表面缺陷的探傷，是各工業(yè)國家自連鑄工藝誕生以來就已引起高度重視并在競相發(fā)展的一項技術(shù)。自70年代初不少人就開始了光學(xué)、超聲和渦流等多種探傷方法的實驗研究。近年來取得了較為突出進展的是德國蒂森公司、法國洛林公司和意大利達涅利公司，他們研究開發(fā)的在線探傷技術(shù)已相繼進入工業(yè)試驗或工業(yè)實用階段。通過使用多通道和多組探頭技術(shù)，同時對坯材表面進行掃描檢查，可有效檢出鑄坯表面3mm深的裂紋和各種有害缺陷。

連鑄坯缺陷的類型

連鑄坯表面缺陷是影響連軋機產(chǎn)量和鑄坯質(zhì)量的重要缺陷。據(jù)統(tǒng)計，鑄坯的各類缺陷中裂紋占50%，而鑄坯出現(xiàn)裂紋，重者會導(dǎo)致拉漏或廢品，輕者要進行精整。這樣既影響鑄機生產(chǎn)率，又影響產(chǎn)品質(zhì)量，增加了成本。鑄坯缺陷可分為以下三類：表面缺陷：包括表面縱裂紋、橫裂紋、網(wǎng)狀裂紋、皮下夾雜、皮下氣孔、表面凹陷等，如圖1所示。

1-角部橫裂紋;2-角部縱裂紋;3-表面橫裂紋;4-寬面縱裂紋;5-星狀裂紋;6-振動痕跡;7-氣孔;8-大型夾雜物
圖1連鑄坯表面缺陷示意圖

內(nèi)部缺陷：包括中間裂紋、皮下裂紋、壓下裂紋、夾雜、中心裂紋和偏析等。形狀缺陷：方坯菱變(脫方)和板坯鼓肚。

連鑄坯表面缺陷常用檢測方法、原理

鑄坯表面質(zhì)量是鑄坯質(zhì)量的重要指示之一，鑄坯表面缺陷性質(zhì)及程度是判斷鑄坯是否合格的重要依據(jù)之一，需要對鑄坯表面進行定量檢測。近年來，隨著連鑄坯熱裝熱送技術(shù)的發(fā)展，對連鑄坯表面缺陷進行在線檢測的要求也愈顯迫切。當(dāng)前，實用的連鑄坯表面缺陷檢測方法有：光學(xué)檢測法、超聲波檢測法、渦流檢測法等，本文將重點介紹光學(xué)法和渦流檢測法。

1光學(xué)檢測法原理和設(shè)備報價

光學(xué)檢測法檢驗鑄坯表面缺陷裝置由光源、工業(yè)攝像機、信號處理、輸出裝置等組成，如圖2所示。

圖2鑄坯表面缺陷光學(xué)檢測法示意圖

光源：因鑄坯溫度較高，并有熱輻射，需要對表面用強光照射，故采用三個水銀燈照射鑄坯表面。

工業(yè)攝像機：用三臺攝像機從不同的角度攝取鑄坯寬度方向圖像(包括裂紋、振痕及凹凸不平等)。

信號處理裝置：將攝像機獲取的視頻信號進行處理，去掉振痕及凹凸不平信號，只留下裂紋信號在熒光屏上顯示，經(jīng)縮小比例后在打印機上打出圖形，打印紙移動速度與鑄坯同步，操作人員觀察打印結(jié)果對鑄坯表面質(zhì)量做出判斷，決定切割尺寸并決定是否可直接熱送。

此套設(shè)備目前市場報價約1000～2000萬元，價格昂貴，且設(shè)備磨損、更換率較高。

2渦流檢測法原理、結(jié)構(gòu)、主要技術(shù)指標、探傷工藝及設(shè)備報價

1)渦流檢測法

檢測鑄坯表面缺陷裝置由檢測臺、前后垂直壓送輥裝置、中央檢測鑄機、除鱗裝置、電控操作臺等組成。

①檢測臺：檢測臺用于支撐中央檢測鑄機。檢測臺高度可通過手柄調(diào)整，使中央檢測主機對正被檢鑄坯。
②前后垂直壓送輥裝置：前后垂直壓送輥用來使被檢鑄坯通過中央檢測頭時勻速穩(wěn)定。壓輪由氣缸和彈簧雙重頂推。
③中央檢測主機：中央檢測主機置于檢測臺之上。其上有四個旋轉(zhuǎn)盤，完成對每塊鑄坯表面的掃差。
④除鱗裝置：用于去除鑄坯表面的氧化皮，消除對渦流探傷形成噪聲的影響。
⑤電控操作臺：用來控制整個檢測過程和各單元部分的機械動作及調(diào)整儀器參數(shù)?？蓪崿F(xiàn)“全自動探傷”和“半自動探傷”兩種模式的檢測。