高溫連鑄坯探傷技術(shù)探討

國內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(lái)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(kāi)始了光學(xué)、超聲和渦流等多種探傷方法的實(shí)驗研究。近年來(lái)取得了較為突出進(jìn)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(kāi)發(fā)的在線(xiàn)探傷技術(shù)已相繼進(jìn)入工業(yè)試驗或工業(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產(chǎn)量和鑄坯質(zhì)量的重要缺陷。據統計，鑄坯的各類(lèi)缺陷中裂紋占50%，而鑄坯出現裂紋，重者會(huì )導致拉漏或廢品，輕者要進(jìn)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(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之一，需要對鑄坯表面進(jìn)行定量檢測。近年來(lái)，隨著(zhù)連鑄坯熱裝熱送技術(shù)的發(fā)展，對連鑄坯表面缺陷進(jìn)行在線(xiàn)檢測的要求也愈顯迫切。當前，實(shí)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(diǎn)介紹光學(xué)法和渦流檢測法。

1光學(xué)檢測法原理和設備報價(jià)

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(gè)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(jìn)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(dòng)速度與鑄坯同步，操作人員觀(guān)察打印結果對鑄坯表面質(zhì)量做出判斷，決定切割尺寸并決定是否可直接熱送。

此套設備目前市場(chǎng)報價(jià)約1000～2000萬(wàn)元，價(jià)格昂貴，且設備磨損、更換率較高。

2渦流檢測法原理、結構、主要技術(shù)指標、探傷工藝及設備報價(jià)

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(guò)手柄調整，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(lái)使被檢鑄坯通過(guò)中央檢測頭時(shí)勻速穩定。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(gè)旋轉盤(pán)，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(lái)控制整個(gè)檢測過(guò)程和各單元部分的機械動(dòng)作及調整儀器參數?？蓪?shí)現“全自動(dòng)探傷”和“半自動(dòng)探傷”兩種模式的檢測。