大鍛件超聲波檢測中草狀波缺陷的形成及消除

施建

摘要：結合當前大鍛件的實際應用狀況，可知其內部存在奧氏顆粒分布并不均勻，應注重正火措施的合理運用，優化構件的使用功能。在大鍛件超聲波檢測過程中，過多的微小裂紋會造成草狀波缺陷出現，影響著構件的性能可靠性，需要采取科學的技術措施進行消除。基于此，本文就大鍛件超聲波檢測中草狀波缺陷的形成及消除展開論述。

關鍵詞：大鍛件超聲波檢測；草狀波；缺陷；消除

在大鍛件超聲波檢測過程中，經常會出現草狀波缺陷，影響著構件的使用安全性，需要采取細化顆粒、正火等措施加以消除，但是，實踐生產中發現正火舉措下經過處理的草狀波依舊可能出現。因此，需要對大鍛件超聲波檢測中的草狀波缺陷進行深入分析，了解其形成機制，促使相關的消除措施制定與實施更具針對性。

1 基于細化晶粒方面的草狀波缺陷形成及消除分析

在分析草狀波形成及消除的過程中，由于采取正火細化晶粒的方式可以進行有效處理，則可視為大鍛件超聲波檢測中草狀波形成與粗晶有關。結合大鍛件內部所包含奧氏體顆粒的結構特征，可知這些顆粒較大，且實際的分布并不均勻。因此，需要在正火細化晶粒的方式作用下消除草狀波缺陷。實際操作中應注重加熱溫度的適當提高，增強細化晶例有效性。但是，由于大鍛件中相變區的加熱溫度提高較為困難，因此，應加強正火細化晶例方式的合理使用。操作過程中為了使細化晶粒能夠達到理想的效果，應采用多次正火的方式，促使奧氏體的加熱溫度能夠提高。第一次奧氏體經過加熱后晶粒體積相對較大；第二次奧氏體加熱過程中，應選取能夠保持晶粒體積基本不變的加熱溫度，并使晶粒表面的碳化物能夠被最大限度地溶解，使得經過溶解后的碳化物可視為較小的貝氏體組織。

采取多次正火細化晶粒的過程中，為了得到較為理想的晶粒，應注重空冷方式的高效利用，促使大鍛件中的過冷奧氏體分解溫度能夠下降，保持晶粒良好的冷卻效果，確保晶粒細化有效性。當前快速冷卻在大鍛件生產中難以實現，需要進行更加深入的研究，了解正火中的冷卻溫度對大鍛件內部的晶粒細化效果影響，從而制定出科學的措施消除草狀波缺陷。大鍛件軸向檢測示意圖如圖1所示。

2 基于微小裂紋的草狀波的形成及消除分析

為了提升對大鍛件超聲波檢測中草狀波缺陷形成的整體認知水平，應加深對熱處理工藝的理解，從而為草狀波缺陷的針對性處理提供必要的參考依據。操作過程中對草狀波出現的部位進行取樣，并進行檢驗，發現在橫向酸浸低倍試片的中心區附近的區域出現了許多大小微小的裂紋與孔洞，造成了草狀波缺陷形成。而草狀波本質上也是一種缺陷波，與缺陷當量未達到既定的技術規范要求有關。因此，當大鍛件內部產生一定數量的裂紋或者孔洞時，也會加大草狀波出現的概率。

很多研究者認為正火消除草狀波的原因是因為細化了晶粒。但是，為了更好地消除草狀波曲線，也需要考慮正火條件下還很可能會使微小缺陷愈合，金屬中的裂紋或孔洞缺陷在高溫下無需塑性變形，保持一定時間即可修復，有時將其稱為自修復。在試驗中，可以將比較大的人工缺陷通過熱處理而修復，即在一定溫度下保溫一定時間就可以使裂紋得到修復。對高溫高壓氫環境下304不銹鋼中產生的氫腐蝕甲烷氣泡和裂紋進行 600℃×6h熱處理，氫蝕氣泡和裂紋發生了完全愈合。因此，大鍛件超聲波檢測中應對微小裂紋的愈合作用進行充分考慮，促使草狀波缺陷能夠得到有效處理，保持構件良好的應用效果。與此同時，應根據各管板鍛件的尺寸規格，設置相應的加熱溫度、時間，在高溫條件下進行科學處理。實踐生產中通過這種方式能夠使管板大鍛件超聲波檢測中的草狀波缺陷得以消除，在軸承鍛件、管板鍛件中應用效果良好。

3 大鍛件內微小裂紋的形成及消除分析

熱處理工藝使用中，采用高溫塑性變形的方式對大鍛件進行處理，會產生一定數量的裂紋，應進行及時修復。一些裂紋修復不及時，會隨著時間的推移被保留下來，影響著大鍛件的安全使用。因此，大鍛件超聲波檢測中分析草狀波形成原因時，應注重大鍛件鍛造過程中裂紋的有效預防。選用的鍛造方法若能對各夾雜類裂紋進行控制時，應注重方法使用中構件變形量控制，促使修復措施作用下的各夾雜類裂紋得以消除。因此，大鍛件生產制造中若采用了普通的鍛造工藝，應注重終鍛火次數量適當增加及變形量合理控制，促使鍛件內部的裂紋能夠得到必要的修復，裂紋處的孔洞也能得到填充，增強鍛件整形效果。

當大鍛件經過熱處理溝，由于鍛件冷卻中會產生殘余應力，加上鍛件內外溫差不一致，會產生裂紋，進而造成鍛件草狀波缺陷的形成。因此，需要加強對大鍛件熱處理過程中內外溫差及殘余應力的控制，促使內部金屬的收縮過程中能夠對表層的金屬產生一定大小的拉應力，保持鍛件內部應力的動態平衡性。若該拉應力過大時，會導致大鍛件內部產生微小裂紋，即超聲波檢測過程中的草狀波。針對這類問題，應在大鍛件加工過程中注重冷卻速度的嚴格控制，減少鍛件內部的殘余應力，促使大鍛件能夠處于彈性狀態，有效地降低各類事故發生率，為草狀波的消除提供保障。同時，應注重大鍛件加工制造流程的嚴格把控，降低微小裂紋出現的概率。

4 結束語

通過對以上內容的深入探討，客觀地說明了不同舉措的靈活運用對于大鍛件超聲波檢測中草狀波缺陷處理的重要性。因此，未來大鍛件超聲波檢測中應提升對草狀波缺陷的認知水平，深入分析其成因，制定出切實有效的措施消除草狀波，實現對大鍛件性能的科學優化，加快我國現代化工業發展速度。

參考文獻

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