高溫連鑄坯探傷技術(shù)探討

國(guó)內(nèi)外連鑄坯高溫探傷的狀況

對(duì)高溫狀態(tài)下連鑄坯表面缺陷的探傷，是各工業(yè)國(guó)家自連鑄工藝誕生以來(lái)就已引起高度重視并在競(jìng)相發(fā)展的一項(xiàng)技術(shù)。自70年代初不少人就開(kāi)始了光學(xué)、超聲和渦流等多種探傷方法的實(shí)驗(yàn)研究。近年來(lái)取得了較為突出進(jìn)展的是德國(guó)蒂森公司、法國(guó)洛林公司和意大利達(dá)涅利公司，他們研究開(kāi)發(fā)的在線(xiàn)探傷技術(shù)已相繼進(jìn)入工業(yè)試驗(yàn)或工業(yè)實(shí)用階段。通過(guò)使用多通道和多組探頭技術(shù)，同時(shí)對(duì)坯材表面進(jìn)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(lèi)型

連鑄坯表面缺陷是影響連軋機(jī)產(chǎn)量和鑄坯質(zhì)量的重要缺陷。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鑄坯的各類(lèi)缺陷中裂紋占50%，而鑄坯出現(xiàn)裂紋，重者會(huì)導(dǎo)致拉漏或廢品，輕者要進(jìn)行精整。這樣既影響鑄機(jī)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(lèi)：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(dòng)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(cè)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(duì)鑄坯表面進(jìn)行定量檢測(cè)。近年來(lái)，隨著連鑄坯熱裝熱送技術(shù)的發(fā)展，對(duì)連鑄坯表面缺陷進(jìn)行在線(xiàn)檢測(cè)的要求也愈顯迫切。當(dāng)前，實(shí)用的連鑄坯表面缺陷檢測(cè)方法有：光學(xué)檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法、渦流檢測(cè)法等，本文將重點(diǎn)介紹光學(xué)法和渦流檢測(cè)法。

1光學(xué)檢測(cè)法原理和設(shè)備報(bào)價(jià)

光學(xué)檢測(cè)法檢驗(yàn)鑄坯表面缺陷裝置由光源、工業(yè)攝像機(jī)、信號(hào)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(cè)法示意圖

光源：因鑄坯溫度較高，并有熱輻射，需要對(duì)表面用強(qiáng)光照射，故采用三個(gè)水銀燈照射鑄坯表面。

工業(yè)攝像機(jī)：用三臺(tái)攝像機(jī)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(hào)處理裝置：將攝像機(jī)獲取的視頻信號(hào)進(jìn)行處理，去掉振痕及凹凸不平信號(hào)，只留下裂紋信號(hào)在熒光屏上顯示，經(jīng)縮小比例后在打印機(jī)上打出圖形，打印紙移動(dòng)速度與鑄坯同步，操作人員觀(guān)察打印結(jié)果對(duì)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(chǎng)報(bào)價(jià)約1000～2000萬(wàn)元，價(jià)格昂貴，且設(shè)備磨損、更換率較高。

2渦流檢測(cè)法原理、結(jié)構(gòu)、主要技術(shù)指標(biāo)、探傷工藝及設(shè)備報(bào)價(jià)

1)渦流檢測(cè)法

檢測(cè)鑄坯表面缺陷裝置由檢測(cè)臺(tái)、前后垂直壓送輥裝置、中央檢測(cè)鑄機(jī)、除鱗裝置、電控操作臺(tái)等組成。

①檢測(cè)臺(tái)：檢測(cè)臺(tái)用于支撐中央檢測(cè)鑄機(jī)。檢測(cè)臺(tái)高度可通過(guò)手柄調(diào)整，使中央檢測(cè)主機(jī)對(duì)正被檢鑄坯。
②前后垂直壓送輥裝置：前后垂直壓送輥用來(lái)使被檢鑄坯通過(guò)中央檢測(cè)頭時(shí)勻速穩(wěn)定。壓輪由氣缸和彈簧雙重頂推。
③中央檢測(cè)主機(jī)：中央檢測(cè)主機(jī)置于檢測(cè)臺(tái)之上。其上有四個(gè)旋轉(zhuǎn)盤(pán)，完成對(duì)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(duì)渦流探傷形成噪聲的影響。
⑤電控操作臺(tái)：用來(lái)控制整個(gè)檢測(cè)過(guò)程和各單元部分的機(jī)械動(dòng)作及調(diào)整儀器參數(shù)。可實(shí)現(xiàn)“全自動(dòng)探傷”和“半自動(dòng)探傷”兩種模式的檢測(cè)。