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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其反射回波的相位與入射波相位相同。

對于裂紋、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)計算出其反射率和透射率,這2個參數(shù)反映了超聲回波信號的幅度衰減水平。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)為檢測時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),故在檢測時波形表現(xiàn)為缺陷信號清晰而群集;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,同時其表面非常粗糙,故反射波會產(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鍛件實際能耗約為0.8kWh。 

以上數(shù)據(jù)是統(tǒng)計連續(xù)式電阻爐全年的實際平均值，例如實際測量連續(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，其每千克鍛件實際耗電為0.6kWh。

以上數(shù)據(jù)僅供參考，因為鍛件熱處理能耗大小由爐型、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，因此國外工業(yè)發(fā)達(dá)國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，國內(nèi)使用也較多，但尚不普及。

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鍛造工藝不當(dāng)會使鍛件產(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)的工藝對策，同時還應(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間過長，將會引起脫碳、過熱、過燒等缺陷。對于斷面尺寸大及導(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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