常规无损检测对母材中心偏析综合检测结果浅析
大方坯轴承钢中心偏析的成因及预防措施
大方坯轴承钢中心偏析的成因及预防措施 某钢特钢厂轴承钢生产流程为：50tUHPEAF(铁水热装比大于 50%)+50tLF+60tVD真空脱气+3机3流大方坯全弧形合金钢连铸机+铸坯入坑缓冷、部分连铸坯直接热送轧制成材。连铸机弧形半径为R11m/16m/32m，3点矫直，铸坯断面为180mm×220mm、260mm×300mm，采用全封闭无氧化保护浇注，结晶器液面自动控制，专用轴承钢结晶器保护渣保护浇注，二冷气雾冷却动态配水，结晶器+末端(M+F2EMS)复合式电磁搅拌，连铸坯重接部分切除、头尾坯优化等技术。连铸工艺生产轴承钢，铸坯表面质量良好，通过LF+VD真空处理和严格的无氧化保护浇注，钢中氧含量降低，平均氧的质量分数达到10×10-6以下，钢材热顶锻一次检验合格率达到100%。轴承钢生产中，中心碳偏析是其主要低倍缺陷。 中心偏析受钢水过热度、拉速、电磁搅拌、二冷区温度和连铸机的设备状况等因素影响。 连铸钢水的过热度对高碳铬轴承钢铸坯的质量有重要影响。因为高碳铬轴承钢固液两相区温度达到131℃，故中等过热度的钢液也有其柱状晶强烈增大趋势，在凝固后期由于连铸坯断面中心柱状树枝晶的搭桥而形成小钢锭的凝固结晶现象，铸坯产生中心偏析。过热度越低，中心偏析的评级越低。钢水中元素的偏析是随着凝固前沿的推移而逐渐产生的，影响偏析程度的主要因素为中间包钢水过热度和由过热度而决定的凝固前沿的温度梯度。在较高的温度梯度下，固液相线温差越大，使开始结晶和发生了结晶的固相成分差别愈大，体积收缩比也越大，偏析也愈严重。对轴承钢的低倍组织检验发现，在过热度较高的炉次产生中心增碳现象，该缺陷在钢材热酸蚀后的中心部位出现明显的黑色斑点。由于中间包钢水过热度的控制存在明显差异，导致连铸坯中心碳偏析存在较大差别。 拉速与连铸坯中心偏析评级有关。一般来讲，连铸坯的等轴晶区面积越大，中心偏析评级越低。降低拉速对铸坯质量有利，尤其是大方坯轴承钢，当铸坯在离开结晶器时，坯壳有足够的厚度以承受内部钢水的静压力，否则易产生鼓肚、致使枝晶间富集溶质的钢液向液相穴移动形成中心偏析。当断面和钢种一定时，
连铸坯中心偏析的研究_孙群
1， 2 热能工程
。过热度高，铸坯凝固前沿温度梯度大，保持定向传热的时间长，有利于柱状晶的生长，并可抑制等轴晶粒的形成。柱状晶发达会加重凝固过程的显微（枝晶）偏析，可导致尚未凝固的钢液杂质组元含量增加，加重中心偏析。 图1过热度对B类以上中心偏析比率的影响 如图1和图2所示，对铸坯硫印数据库进行统计，拉速为1.0m/min，铸坯尺寸为1450mm×230mm，相同冷却条件下，铸坯样本容量为99个，其中A类偏析2个，B类偏析76个，C类21个，所占比例依次为：2.0%，76.8%，21.2%，比较重的A类B类偏析共占78.8%。样本中的合格样品（B类0.5级以下）79个，合格率为79.8%。 图2钢水过热度对中心偏析合格率的影响 结果表明，随钢水过热度的增加，铸坯中心偏析程度增加。在所采用的浇铸条件下，当钢水过热度超过24℃后，铸坯中心偏析合格率急剧下降。 2.2拉速 拉速对铸坯中心偏析有重要影响，这是因为当拉速增加时，减少了钢水在结晶器内的停留时间，导致转移钢液过热量所需的时间增加，推迟了中心等轴晶的生产，有利柱状晶发展和轴向偏析。拉速增加，液相穴深度增大，更易形成凝固桥，造成中心偏析。 如图3所示，本研究统计了B类以上中心偏析出现的比率随拉速变化的规律。对硫印数据库整体进行统计，样本容量为318个，中心偏析A类3个，B类232个，C类83个，所占比例分别为0.9%，73.0%，26.1%。B类以上占73.9%。 图3拉速对B类以上中心偏析比率的影响 2.3辊道开口度 “鼓肚”理论认为，中心偏析的产生是由于铸坯在连铸过程中，凝固壳鼓肚或凝固收缩引起富集溶质残余液体流动，而使局部溶质聚集的结果。鼓肚与辊间距、辊子刚性、对中精度等有密切关系。鼓肚量与辊间距的4次方成正比，间距越大越容易鼓肚。另外，为减轻鼓肚，辊子要保持良好的刚性，防止变形，而且对中要好，要保持较高精度。缩小辊间距，特别是调整辊列系统的对中精度和保持夹辊的刚性,，对减轻鼓肚都十分有利。可见，辊子的开口度和对弧精度对中心偏析有很大影响。 经过计算，拉速为1m的铸坯的凝固终点在11～12段之间，约距结晶器弯月面21.9m。 2003年5月29日第11、12段的辊道开口度偏差值最小1.6mm，最大3.2mm。取数据库中前后７天的数据共12组进行分析，有11组合格，合格率为91.67%。2003年9月2日第11、12段的开口度偏差最小值1.6mm，最大值3.7mm。取数据库中前后7天的数据共20组进行分析，15组合格，合格率为75.00%。若取该日附近8组检验，5组合格，合格率为62.50%。分析可知，在凝固末端，辊道开口度控制精度偏差增大对中心偏析的改善不利，如图4所示。 图42003年9月2日辊道开口度变化 热能工程
无损检测 试题(含答案)
超声波检测习题集 共：630题 其中：是非题175题 选择题274题 计算题90题 计算题91题
一、是非题 1.1 波动过程中能量传播是靠相邻两质点的相互碰撞来完成的。（）1.2 波只能在弹性介质中产生和传播。（）1.3 由于机械波是由机械振动产生的，所以波动频率等于振动频率。（）1.4 由于机械波是由机械振动产生的，所以波长等于振幅。（）1.5 传声介质的弹性模量越大，密度越小，声速就越高。（）1.6 物体作谐振动时，在平衡位置的势能为零。（）1.7 一般固体介质中的声速随温度升高而增大。（）1.8 由端角反射率试验结果推断，使用K≥1.5的探头探测单面焊焊缝根部未焊透 缺陷，灵敏度较低，可能造成漏检。（）1.9 超声波扩散衰减的大小与介质无关。（）1.10 超声波的频率越高，传播速度越快。（）1.11 介质能传播横波和表面波的必要条件是介质具有切变弹性模量。 （）1.12 频率相同的纵波，在水中的波长大于在钢中的波长。（）1.13 既然水波能在水面传播，那么超声表面波也能沿液体表面传播。（）1.14 因为超声波是由机械振动产生的，所以超声波在介质中的传播速度即为质点 的振动速度。（）1.15 如材质相同，细钢棒（直径<λ）与钢锻件中的声速相同。（）1.16 在同种固体材料中，纵、横波声速之比为常数。（）1.17 不同的固体介质，弹性模量越大，密度越大，则声速越大。（）1.18 表面波在介质表面作椭圆振动，椭圆的长轴平行于波的传播方向。 （）1.19 波的叠加原理说明，几列波在同一介质中传播并相遇时，都可以合成一个波 继续传播。（）1.20 在超声波传播方向上，单位面积.单位时间通过的超声能量叫声强。（）1.21 超声波的能量远大于声波的能量，IMHz的超声波的能量相当于IKHz声波 能量的100万倍。（）1.22 声压差2倍，则两信号的分贝差为6dB（分贝）。（）1.23 材料的声阻抗越大，超声波传播时衰减越大。（）
连铸坯的宏观偏析及控制
连铸坯的中心偏析及控制 摘要:对连铸坯的中心偏析进行研究分析,并且分析影响中心偏析的因素,主要有过热度和鼓肚等因素,从而采用一些措施来降低中心偏析,主要有稳定和降低过热度,控制钢液中碳磷硫的含量,二次冷却工艺,稳定拉速,采用电磁搅拌等措施. 关键字:连铸坯, 过冷度, 中心偏析, 鼓肚成因 1 连铸坯的偏析 铸坯凝固过程中, 表层因激冷生成细小枝晶（激冷层）, 随着表层凝固厚度增加, 铸坯内部向外传热能力降低, 铸坯开始呈现定向凝固, 形成由外向内的长条状树枝晶(柱状晶)。由于选分结晶的原因, 溶质元素向熔池(液相区)积聚, 当柱状晶增长而生成搭桥现象时, 富集溶质元素的钢液被封闭而不能与其它液体交换, 在该处形成C S等元素的正偏析同时, 上部钢液不能补充此处的凝固收缩, 从而伴随有残余缩孔。图1为铸坯凝固过程此形成中心偏析的示意。 图1铸坯凝固形成宏观偏析示意 2 连铸坯的中心偏析形成的机理 1）钢锭中心凝固理论 该理论认为当浇注钢液碳含量超过0.45%(质量分数) 时，即使是中等过热
度的钢液也有柱状晶强烈增长的趋势，在凝固后期由于铸坯断面中心柱状晶的搭桥，当桥下面的钢液继续凝固时，得不到上部钢液的补充，下部区域就形成缩孔、疏松及中心偏析。 2）溶质元素析出与富集理论 该理论认为铸坯从表壳到中心结晶过程中由于钢中一些溶质元素( 如碳、锰、硼、硫或磷) 在固液边界上溶解并平衡移动，从柱状晶析出的溶质元素扩散到尚未凝固的中心，即产生铸坯的中心偏析。 3 影响中心偏析的因素 1）钢水的过热度 过热度是决定等轴晶率大小的一个重要参数。过热度越低，断面上产生的等轴晶率就越大，从而偏析程度就越小,经过统计大量的试验数据表明等轴晶率与过热度的关系如图1所示 图2 等轴晶率与过热度的关系 过热度低时，能提供大量的等轴晶核，生成等轴晶，阻止凝固前期柱状晶的形成，并生成由细小等轴晶组成的大面积等轴晶区。若过热度高，柱状晶区便扩大，甚至产生柱状晶搭桥现象，从而形成中心疏松或缩孔，随之产生严重的中心偏析。 2）电磁搅拌 实践证明，通过搅拌可以有效增加等轴晶区域宽度，不同的搅拌方式在同等过热度情况下等轴晶区域宽度明显不一样。通过搅拌使钢液产生运动，一方面
无损检测 期末试题
1、用显像剂把渗入缺陷内的渗透液吸附出来的原理就是基于(液体的毛细作用 ) 下列关于磁化电流方向与缺陷方向关系的叙述中,正确的就是( B ) A、直接通电磁化时,与电流方向垂直的缺陷最易于检出; B、直接通电磁化时,与电流方向平行的缺陷最易于检出; C、直接通电磁化时,与电流方向无关,任何方向的缺陷都可以检出; D、用线圈法磁化时,与线圈内电流方向垂直的缺陷最易于检出。 3、简述:无损检测技术的概念？无损检测目的就是什么？无损检测方法选择的依据？ 无损检测技术就是在不损伤被检测对象的条件下,利用材料内部结构异常或缺陷存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,来探测各种工程材料、零部件、结构件等内部或表面缺陷,并对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化做出判断与评价的技术总称。(不损伤产品又能发现缺陷的检测方法或技术); 无损检测的目的:定量掌握缺陷与强度的关系,评价构件的允许负荷、寿命或剩余寿命;检测设备(构件)在制造与使用过程中产生的结构不完整性及缺陷情况,以便改进制造工艺,提高产品质量,及时发现故障,保证设备安全、高效可靠地运行。(质量管理、在役检测、质量鉴定); 依据:产品图样、相关标准、技术文件、订货合同。(经济性原则:经济效益、制造成本、使用成本;技术方面:材料特性、零部件形状、零部件中可能产生的缺陷的形态、缺陷在零部件中可能存在的部位)。 4、简述:超声波超声场的近场区、远场区、指向性的概念。(要求有相关的图与公式)简述:超声波声衰减有几种类型？ 其中D为压电晶片半径, 指向性:按直线传播;束射性,即能集中在超声场中定向辐射。
衰减类型:吸收衰减、散射衰减、扩散衰减。 5、简述:超声波的特点？超声波有哪些基本波型？超声波的适用范围？ 特点:良好的指向性,直线传播,束射性(波长越短,扩散角越小,声能越集中);较强的穿透性,伴随有衰减(扩散、散射、吸收)。 基本波形:纵波(L):固液气态,介质中质点振动方向与波的传播方向相同的超声波;横波(S 或T):固态,介质中质点振动方向垂直于波的传播方向;表面波(R)瑞利波:固态,沿介质表面传播;板波,兰姆波,在板厚与波长相当的弹性薄板中传播。P、S、超声纵波在特定的频率下,被封闭在介质侧面之中的现象叫波导,此时的波叫导波。 适用范围:各种尺寸的锻件、轧制件、焊缝或某些铸件;无损检测厚度、材料硬度、淬硬层深度、晶粒度、液位与流量、残余应力与胶接强度等。 6、简述:X射线检测的原理与方法与特点？对射线检测中的防护要点？
无损检测试题
择题（将认为正确的序号字母填入题后面的括号内，只能选择一个答案） 1. 下列材料中声速最低的是（a）：a.空气 b.水 c.铝 d.不锈钢 2.超声波探伤用的横波，具有的特性是（a）a.质点振动方向垂直于传播方向，传播速度约为纵波速度的1/2 b.在水中传播因波长较长、衰减小、故有很高的灵敏度c.因为横波对表面变化不敏感，故从耦合液体传递到被检物体时有高的耦合率 d.上述三种都不适用于横波 3.超过人耳听觉范围的声波称为超声波，它属于（c）：a.电磁波 b.光波 c.机械波 d.微波 4.波长λ、声速C、频率f之间的关系是（a）：a.λ=c/f b.λ=f/c c.c=f/λ 5.介质中质点振动方向和传播方向垂直时，此波称为（b）：a.纵波 b.横波 c.表面波 d.板波 6.介质中质点振动方向和波的传播方向平行时，此波称为（a）：a.纵波 b.横波 c.表面波 d.板波 7.横波探伤最常用于（a）：a.焊缝、管材 b.测定金属材料的弹性特性 c.探测厚板的分层缺陷 d.薄板测厚 8.超声波投射到界面上，在同一介质中改变其传播方向的现象叫做（d）：a.发散 b.扩散 c.角度调整 d.反射 9.超声波到达两个不同材料的界面上，可能发生（d）：a.反射 b.折射 c.波型转换 d.以上都是 10.使一种波产生90°折射的入射角叫做（b）：a.垂直入射角 b.临界角 c.最小反射角 11.因工件表面粗糙使超声波束产生的漫射叫做（b）：a.角度调整 b.散射 c.折射 d.扩散 12.把电能转变成超声声能的器件叫做（d）：a.发射器 b.辐射器 c.分离器 d.换能器 13.纵波又称为（d）：a.压缩波 b.疏密波 c.L波 d.以上都是 14.波动的形式（波形）可以分为（e）：a.球面波 b.平面波 c.柱面波 d.活塞波 e.以上都是 15.超声波试验系统的灵敏度（a）a.取决于探头、脉冲发生器和放大器 b.随频率提高而提高 c.与换能器的机械阻尼无关 d.随分辨率提高而提高 16.造成不同材料中超声波速度差别的主要因素是（c）a.频率和波长 b.厚度和传播时间 c.弹性和密度 d.化学性质与磁导率 17.当材料中缺陷厚度至少为多大时才能得到最大反射？（a）：a.λ/4 b.λ/2 c.λ d.λ/2的偶数倍 18.声束在何处发生扩散？（b）：a.近场 b.远场 c.从晶片位置开始 d.三倍近场 19.液浸探伤时，需要调整探头和被检零件表面之间的距离（水距），使声波在水中的传播时间（b）a.等于声波在工件中的传播时间 b.大于声波在工件中的传播时间 c.小于声波在工件中的传播时间 d.以上都不对 20.横波探伤最常用于（a）：a.焊缝、管材探伤 b.薄板探伤 c.探测厚板的分层缺陷 d.薄板测厚 21.超声波检测中对探伤仪的定标(校准时基线)操作是为了(c )a.评定缺陷大小 b.判断缺陷性质 c.确定缺陷位置 d.测量缺陷长度 22.锻件探伤中,如果材料的晶粒粗大,通常会引起(d)a.底波降低或消失 b.有较高的"噪声"显示 c.使声波穿透力降低 d.以上全部 23.调节“抑制”旋钮，会影响仪器的（d）：a.水平线性 b.垂直线性 c.动态范围 d.b和c 24.探伤仪发射电路部分的功用是（c）：a.发射超声脉冲 b.把发射脉冲放大 c.发射电脉冲 d.产生方形波 25.超声波检测仪中，产生高压电脉冲以激发探头工作的电路单元称为（c）a.放大器 b.接
无损检测综合试题
无损检测综合试题 选择题(选择一个正确答案) 1.超声波检测中,产生和接收超声波的方法,通常是利用某些晶体的(c ) a.电磁效应 b.磁致伸缩效应 c.压电效应 d.磁敏效应 2.目前工业超声波检测应用的波型是(f ) a.爬行纵波 b.瑞利波 c.压缩波 d.剪切波 e.兰姆波 f.以上都是 3.工件内部裂纹属于面积型缺陷,最适宜的检测方法应该是(a ) a.超声波检测 b.渗透检测 c.目视检测 d.磁粉检测 e.涡流检测 f.射线检测 4.被检件中缺陷的取向与超声波的入射方向(a )时,可获得最大超声波反射： a.垂直 b.平行 c.倾斜45° d.都可以 5.工业射线照相检测中常用的射线有(f )： a.X射线 b.α射线 c.中子射线 d.γ射线 e.β射线 f.a和d 6.射线检测法适用于检验的缺陷是(e ) a.锻钢件中的折叠 b.铸件金属中的气孔 c.金属板材中的分层 d.金属焊缝中的夹渣 e. b和d 7.10居里钴60γ射线源衰减到1.25居里,需要的时间约为(c )： a.5年 b.1年 c.16年 d.21年 8.X射线照相检测工艺参数主要是(e )： a.焦距 b.管电压 c.管电流 d.曝光时间 e.以上都是 9.X射线照相的主要目的是（c ）： a.检验晶粒度； b.检验表面质量； c.检验内部质量； d.以上全是 10.工件中缺陷的取向与X射线入射方向(b )时,在底片上能获得最清晰的缺陷影 像：a.垂直 b.平行 c.倾斜45°d.都可以 11.渗透检测法适用于检验的缺陷是(a )： a.表面开口缺陷 b.近表面缺陷 c.内部缺陷 d.以上都对 12.渗透检测法可以发现下述哪种缺陷?(c ) a.锻件中的残余缩孔 b.钢板中的分层 c.齿轮的磨削裂纹 d.锻钢件中的夹杂物 13.着色渗透探伤能发现的缺陷是(a )： a.表面开口缺陷 b.近表面缺陷 c.内部未焊透
过热度与中心偏析之间的关系
过热度与中心偏析之间的关系 过热度的计算需要知道中包温度，液相线温度。根据经验公式： 中包标准温度=液相线温度+中包标准过热度 而液相线温度 T L=1536.6-(90%[C]+8%[Si]+5%[Mn]+30%[P]+25%[S]+3[Al]+5%[Cu]+1.5% [Cr]+4%[Ni]+2%[Mo]+80%[N]+18%[Ti] 可以通过钢水中各个成分的含量确定来计算出液相线温度，然后根据连铸过程中中间包的温度，计算出中包过热度。 图1 过热度分布散点图 通过对武钢2010年7月至2011年3月的Q345B共计947炉钢水的中包过热度分析，得出以下结论：中包液相线温度均值为1503℃，中间包温度的均值为1531℃，中包过热度集中在20~40℃区间内，均值为28.25℃。存在7炉钢水过热度高于50℃，4炉钢水的过热度低于15℃。选取了其中过热度较高的炉次分析发现C026468（过热度60.77℃）根据液相线公式计算，其液相线温度为1480℃，与实际液相线平均温度相差较大，可认为是其成分不太稳定。而其中过热度较低的炉次C131758（过热度6.4℃）则是因为其中包温度（1518.25℃）过低。
图2 中心偏析级别与过热度关系图 取武钢三炼钢2010年7月至12月的中心偏析程度C1.0~C2.0的Q345B硫印坯共32块，其中C1.0共17块，C1.5共12块，C2.0共4块，作其与过热度之间的柱状关系图。从图中可以明显的看出C1.0级别的过热度均值为25.0763℃，C1.5级别的过热度均值为26.2884℃，C2.0级别的过热度均值为28.9316℃。随着中心偏析程度的提高，过热度呈增加的趋势。考虑到要降低中心偏析，必须尽可能的降低过热度，但是对于低碳钢，特别是含铝、铬、钛较高的钢种，钢液发粘，过热度会应该较高些。建议过热度应尽量控制在20℃~22℃。
连铸坯内部缺陷
连铸坯内部缺陷 连铸坯的内部质量，主要取决与其中心致密度。而影响连铸坯中心致密度的缺陷是各种内部裂纹、中心偏析和中心疏松，以及铸坯内部的宏观非金属夹杂物。连铸坯的内裂、中心偏析和疏松这些内部缺陷的产生，在很大程度上和铸坯的二次冷却以及自二冷区至拉矫机的设备状态有关。 1）内部裂纹形成的原因 各种应力（包括热应力、机械应力等）作用在脆弱的凝固界面上产生的裂纹成为内部裂纹。通常认为内裂纹是在凝固的前沿发生的，大都伴有偏析的存在，因而也把内裂纹称为偏析裂纹。还有一种说法是内裂纹是在凝固前沿发生的，其先端和凝固界面相连接，所以内裂纹也可以称为凝固界面裂纹。除了较大的裂纹，一般内裂纹可在轧制中焊合。 连铸坯的内部裂纹是指从铸坯表面一下直至铸坯中心的各种裂纹，其中包有中间裂纹、对角线裂纹、矫直弯曲裂纹、中心裂纹、角部裂纹。无论内裂文的类型如何，其形成过程大都经过三个阶段：1 拉伸力作用到凝固界面；2 造成柱状晶的晶界见开裂；3 偏析元素富集的钢液填充到开裂的空隙中。内裂发生的一般原因，是在冷却、弯曲和矫直过程中，铸坯的内
部变形率超过该刚中允许的变形率。通常在压缩比足够大的情况下，且钢的纯净度较高时，内裂纹可以在轧制中焊合，对一般用途的钢不会带来危害；但是在压缩比小，钢水纯净度较低，或者对铸坯心部质量有严格要求的铸坯，内裂就会使轧制材性能变坏并降低成材率。 2）中心裂纹 铸坯中心裂纹在轧制中不能焊合，在钢板的断面上会出现严重的分层缺陷，在钢卷或薄板的表面呈中间波浪形缺陷，在轧制中还会发生断带事故，给成品材的轧制和使用带来影响 A裂纹的成因分析 铸坯裂纹的形成时传热、传质和应力相互作用的结果。带液芯的高温铸坯在铸机内运行过程中，各种力的作用是产生裂纹的外因，而钢对裂纹的敏感性是产生裂纹的内因。铸坯是否产生裂纹决定于钢高温力学性能、凝固冶金行为和铸机运行状态，板坯中心裂纹是由于凝固末端铸坯鼓肚或中心偏析、中心凝固收缩产生的。 1 控制铸机的运行状态 刚的高温力学性能与铸坯裂纹有直接关系，铸坯凝固过程固、液及诶按承受的应力（如热应力、鼓肚
无损检测超声试题(UT)
一、是非题 1.1 受迫振动的频率等于策动力的频率。 1.2 波只能在弹性介质中产生和传播。 1.3 由于机械波是由机械振动产生的，所以波动频率等于振动频率。 1.4 由于机械波是由机械振动产生的，所以波长等于振幅。 1.5 传声介质的弹性模量越大，密度越小，声速就越高。 1.6 材料组织不均匀会影响声速，所以对铸铁材料超声波探伤和测厚必须注意这一问题。 1.7 一般固体介质中的声速随温度升高而增大。 1.8 由端角反射率试验结果推断，使用K≥l.5的探头探测单面焊焊缝根部未焊透缺陷，灵敏度较低，可能造成漏检。 1.9 超声波扩散衰减的大小与介质无关。 1.10 超声波的频率越高，传播速度越快。 1.11 介质能传播横波和表面波的必要条件是介质具有切变弹性模量。 1.12 频率相同的纵波，在水中的波长大于在钢中的波长。 1.13 既然水波能在水面传播，那么超声表面波也能沿液体表面传播。 1.14 因为超声波是由机械振动产生的，所以超声波在介质中的传播速度即为质点的振动速度。 1.15 如材质相同，细钢棒(直径<λ=与钢锻件中的声速相同。 1.16 在同种固体材料中，纵、横渡声速之比为常数。 1.17 水的温度升高时，超声波在水中的传播速度亦随着增加。 1.18 几乎所有的液体（水除外），其声速都随温度的升高而减小。 1.19 波的叠加原理说明，几列波在同一介质中传播并相遇时，都可以合成一个波继续传播。 1.20 介质中形成驻波时，相邻两波节或波腹之间的距离是一个波长。 1.21 具有一定能量的声束，在铝中要比在钢中传播的更远。 1.22材料中应力会影响超声波传播速度，在拉应力时声速减小，在压应力时声速增
无损检测综合试题
无损检测综合试题 选声波检测中,产生和接收超声波的方法,通常是利用某些晶体的(c ) a.电磁效应 b.磁致伸缩效应 c.压电效应 d.磁敏效应 2.目前工业超声波检测应用的波型是(f ) a.爬行纵波 b.瑞利波 c.压缩波 d.剪切波 e.兰姆波 f.以上都是 3.工件内部裂纹属于面积型缺陷,最适宜的检测方法应该是(a ) a.超声波检测 b.渗透检测 c.目视检测 d.磁粉检测 e.涡流检测 f.射线检测 4.被检件中缺陷的取向与超声波的入射方向(a )时,可获得最大超声波反射： a.垂直 b.平行 c.倾斜45° d.都可以 5.工业射线照相检测中常用的射线有(f )： 射线 b.α射线 c.中子射线 d.γ射线 e.β射线和d 6.射线检测法适用于检验的缺陷是(e ) a.锻钢件中的折叠 b.铸件金属中的气孔 c.金属板材中的分层 d.金属焊缝中的夹渣 e. b和d 居里钴60γ射线源衰减到居里,需要的时间约为(c )： 年年年年 射线照相检测工艺参数主要是(e )： a.焦距 b.管电压 c.管电流 d.曝光时间 e.以上都是 射线照相的主要目的是（c ）： a.检验晶粒度； b.检验表面质量； c.检验内部质量； d.以上全是 10.工件中缺陷的取向与X射线入射方向(b )时,在底片上能获得最清晰的缺陷影 像：a.垂直 b.平行 c.倾斜45°d.都可以 11.渗透检测法适用于检验的缺陷是(a )： a.表面开口缺陷 b.近表面缺陷 c.内部缺陷 d.以上都对 12.渗透检测法可以发现下述哪种缺陷?(c ) a.锻件中的残余缩孔 b.钢板中的分层 c.齿轮的磨削裂纹 d.锻钢件中的夹杂物 13.着色渗透探伤能发现的缺陷是(a )： a.表面开口缺陷 b.近表面缺陷 c.内部未焊透 14.下面哪一条不是液体渗透试验方法的优点?(a )
连铸坯中心偏析控制技术的发展
连铸坯中心偏析控制技术的发展 1电磁搅拌技术 电磁搅拌技术是20世纪60年代开发的一种电磁冶金技术，其实质是借助电磁力的作用，强化铸坯液相穴中钢水的运动，从而改善钢水凝固过程中的流动、传热和迁移过程，达到改善铸坯质量的目的。电磁搅拌按安装位置有：结晶器电磁搅拌(M-EMS)、二冷区电磁搅拌(S-EMS)、凝固末端电磁搅拌(F-EMS)、结晶器及足辊区电磁搅拌(MI-EMS)，为了生产的需要还可以将其任意组合来使用。搅拌形式有：旋转型、直线型、螺旋型。使用电磁搅拌技术，特别是结晶器电磁搅拌和二冷区电磁搅拌，可以显著增加连铸坯的等轴晶率，等轴晶率的提高有利于减少连铸坯的“晶桥”现象，从而减轻铸坯中心偏析。 实际生产中，对于铸坯凝固末端电磁搅拌技术，由于安装位置一定，而浇注钢种、拉坯速度等工艺参数发生变化，使得最佳的搅拌区位置偏离设备的位置，电磁搅拌效果差；同时，在该区域如果搅拌强度过于强烈，会导致铸坯液相穴中的轻相物质(如碳元素)向中心集聚，导致中心偏析更为严重。为此，可以采用长距离的弱搅拌方法或采用行波磁场型的F-EMS技术，使钢水在较大范围内进行上下交换，以改善中心偏析。 另外，冶金工作者还开发出一种水口注流电磁搅拌技术，在浸入式水口对钢液进行电磁搅拌，水口外壁通气冷却，为强化冷却效果，水口外壁开有许多凹槽。该技术中，既能保证钢水温降较大，实现低过热度浇注，又可防止水口堵塞。试验结果表明，该技术可以起到很好地控制铸坯中心偏析的作用。 2 低过热度浇注技术 连铸过程中，采用低过热度浇注时，钢水过冷度减小，临界形核半径变小，形核率高，晶核数量多，铸坯等轴晶率大幅度提高，有利于抑制晶桥的产生及铸坯凝固末端枝晶间钢液的不合理流动。但是，钢水过热度较低时，水口易堵塞，而且钢中夹杂物不易上浮。对于钢液中的夹杂物不易上浮问题，可以采用二次精炼手段及中间包冶金技术，提高钢液纯净度。对于钢水低温浇注时温度波动带来的浇注困难，冶金工作者开发出了中间包等离子加热技术及中间包电磁感应加热技术，可以保持钢液浇注温度的稳定。 3 结晶器插入钢带技术 O. V. Nosochenko和O. B. Isaev等人采用在板坯连铸结晶器插入钢带的技术来控制铸坯中心偏析。其基本原理是在结晶器内插入厚度为1.5mm厚的钢带，将钢带作为冷却剂，利用钢带的吸热和熔化，降低结晶器内钢水的过热度，实现提高铸坯等轴晶率，减小中心偏析程度的目的，同时还可实现微合金化。 该研究表明，钢带的碳含量在0.25%～0.40%时比较合适，应用的实际浇注钢种也多些，这是因为碳含量低于0.1%时，钢带强度亦低，熔点高，会导致结晶器内出现较多的较大未熔碎钢片，给浇注及铸坯质量带来不利影响。 受插入钢带宽度的影响，这一技术用在板坯连铸中较为合适，对方坯连铸而言，因断面尺寸小，应用这一技术存在空间不足的局限性；
无损检测超声波检测二级(UT)试题库带答案
无损检测 超声波试题(UT二级) 一、是非题 1.1 受迫振动的频率等于策动力的频率。√ 1.2 波只能在弹性介质中产生和传播。×（应该是机械波） 1.3 由于机械波是由机械振动产生的，所以波动频率等于振动频率。√ 1.4 由于机械波是由机械振动产生的，所以波长等于振幅。× 1.5 传声介质的弹性模量越大，密度越小，声速就越高。√ 1.6 材料组织不均匀会影响声速，所以对铸铁材料超声波探伤和测厚必须注意这一问题。√ 1.7 一般固体介质中的声速随温度升高而增大。× 1.8 由端角反射率试验结果推断，使用K≥l.5的探头探测单面焊焊缝根部未焊透缺陷，灵敏度较低，可能造成漏检。√ 1.9 超声波扩散衰减的大小与介质无关。√ 1.10 超声波的频率越高，传播速度越快。× 1.11 介质能传播横波和表面波的必要条件是介质具有切变弹性模量。√ 1.12 频率相同的纵波，在水中的波长大于在钢中的波长。× 1.13 既然水波能在水面传播，那么超声表面波也能沿液体表面传播。× 1.14 因为超声波是由机械振动产生的，所以超声波在介质中的传播速度即为质点的振动速度。× 1.15 如材质相同，细钢棒(直径<λ=与钢锻件中的声速相同。×（C细钢棒＝（E/ρ）?） 1.16 在同种固体材料中，纵、横渡声速之比为常数。√ 1.17 水的温度升高时，超声波在水中的传播速度亦随着增加。× 1.18 几乎所有的液体（水除外），其声速都随温度的升高而减小。√ 1.19 波的叠加原理说明，几列波在同一介质中传播并相遇时，都可以合成一个波继续传播。× 1.20 介质中形成驻波时，相邻两波节或波腹之间的距离是一个波长。×（应是λ/4；相邻两节点或波腹 间的距离为λ/2） 1.21 具有一定能量的声束，在铝中要比在钢中传播的更远。√ 1.22材料中应力会影响超声波传播速度，在拉应力时声速减小，在压应力时声速增大，根据这一特性，可用超声波测量材料的内应力。√ 1.23 材料的声阻抗越大，超声波传播时衰减越大。×（成反比） 1.24 平面波垂直入射到界面上，入射声压等于透射声压和反射声压之和。× 1.25 平面波垂直入射到界面上，入射能量等于透射能量与反射能量之和。√ 1.26 超声波的扩散衰减与波型，声程和传声介质、晶粒度有关。× 1.27 对同一材料而言，横波的衰减系数比纵波大得多。√ 1.28 界面上入射声束的折射角等于反射角。× 1.29 当声束以一定角度入射到不同介质的界面上，会发生波形转换。√ 1.30 在同一固体材料中，传播纵、横波时声阻抗不一样。√（Z＝ρ·C） 1.31 声阻抗是衡量介质声学特性的重要参数，温度变化对材料的声阻抗无任何影响。× 1.32 超声波垂直入射到平界面时，声强反射率与声强透射率之和等于1。√ 1.33 超声波垂直入射到异质界面时，界面一侧的总声压等于另一侧的总声压。√ 1.34 超声波垂直入射到Z2>Zl的界面时，声压透过率大于1，说明界面有增强声压的作用。× 1.35 超声波垂直入射到异质界时，声压往复透射率与声强透射率在数值上相等。√ 1.36 超声波垂直入射时，界面两侧介质声阻抗差愈小，声压往复透射率愈低。× 1.37 当钢中的气隙（如裂纹）厚度一定时，超声波频率增加，反射波高也随着增加。√（声压反射率也随频率增加而增加） 1.38 超声波倾斜入射到异质界面时，同种波型的反射角等于折射角。× 1.39 超声波倾斜入射到异质界面时，同种波型的折射角总大于入射角。
无损检测2级超声相关试题
...../ 1、JB/T4730.3-2005标准一般要求中，探伤仪工作频率由原来的1~5MHz改为0.5~10MHz，主要考虑哪些因素？ ?主要考虑以下几点： （1）使用范围扩大到金属材料制锅炉、压力容器及压力管道 （2）增加了在用承压设备无损检测的技术要求 （3）增加了奥氏体不锈钢和双相不锈钢钢板的超声检测内容；增加铝及铝合金板材、钛及钛合金板材超声检测内容；统一爆炸和轧制复合钢板超声检测内容 （4）将焊缝超声检测厚度范围扩大到6~400mm；增加钢焊缝超声检测等级分类的内容；增加T型焊缝超声检测内容，以及奥氏体不锈钢焊缝的超声检测内容 （5）增加壁厚大于或等于4.0mm，外径为32~159mm或壁厚4.0~6mm，外径大于或等于159mm的钢制压力管道环焊缝超声检测内容；增加壁厚大于或等于5mm，外径为80~159mm或壁厚5.0~8mm，外径大于或等于159 mm 的铝及铝合金接管环焊缝超声检测内容 （6）增加了对壁厚小于3倍近场区工件材质衰减系数公式的修正 因此JB/T4730.3 -2005超声部分将探伤仪工作频率由原来的1~5 MHz改为0.5~10MHz 2、JB/T4730.3-2005标准对探伤仪、探头和系统性能各有哪些规定？ （1）探伤仪性能 a）工作频率：0.5MHz~10MHz b）垂直线性：在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性，误差不大于5% c）水平线性：误差不大于1% d）率减器：80dB以上连续可调，步进级每档不大于2dB，精度为任意相邻12dB误差在±1dB以内，最大累计误差不大于1dB （2）探头 a）晶片面积一般不应大于500mm2，且任一边长原则上不大于25mm b）单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°，主声束垂直方向不应有明显的双峰 （3）超声探伤仪和探头的系统性能 a）在达到所探工件的最大检测声称时，其有效灵敏度余量应不小于10dB b）仪器和探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10% c）仪器和直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下） 对于频率为5MHz的探头，宽度不大于10mm 对于频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm d）直探头的远场分辨力应不小于30dB 斜探头的远场分辨力应不小于6dB 3、超声检测时，对灵敏度的补偿有几种？ 一般有三种：（1）耦合补偿：在检测和缺陷定量时，对由表面粗糙度引起的耦合损失进行补偿 （2）率减补偿：在检测和缺陷定量时，对材质率减引起的检测灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿 （3）曲面补偿：对检测面是曲面的工件，采用曲率半径与工件相同或相近的对比试块，通过对比试验进行曲面补偿 4、JB/T4730.3-2005标准对缺陷类型识别是如何规定的？ JB/T4730.3-2005标准对缺陷类型主要分为点状缺陷、线性缺陷、体积状缺陷、平面状缺陷和多重缺陷五种。缺陷类型的概念在国内主要由CVDA-84《压力容器缺陷评定规范》提出，是进行断裂力学计算的基本依据和主要参数。为了满足在用承压设备的检验和断裂力学计算的最低要求，标准在附录L中对缺陷类型识别进行详尽的规定。 ?缺陷识别是通过探头从两个方向扫查（即前后和左右扫查），观察其回波动态波形来进行的。缺陷类型只用单个探头或单向扫查识别是不太可能的，一般采用一种以上声束方向作多种扫查，包括前后、左右、转动和环绕扫查等，通过对各种超声信息综合评定来进行缺陷类型识别。 5、JB/T4730.3-2005标准对缺陷定性和缺陷性质估判是如何规定的？ 目前在无损检测行业对缺陷定性的理解就是准确判定原材料、零部件和焊接接头缺陷的性质（气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等）。但由于A型脉冲反射式超声检测方法的检测参数主要是回波波幅和声波传播的时间，仅根据上述两个参数，要想准确地判定缺陷的性质是有很大的困难的，为了保证JB/T4730.3-2005标准能满足实际工程项目对缺陷定性定量的要求，因此JB/T4730.3-2005标准在对缺陷类型识别的基础上，规定了缺陷性质估判依据： ?a）工件结构与坡口形式
无损检测试题
1.射线检测(RT) , 超声波检测(UT) :主要用于探测试件内部缺陷 磁粉检测(MT) ,渗透检测(PT):主要用于探测试件表面缺陷 2.对于黑色金属材料检查表面裂纹时,最优先考虑的无损检测方法是(MT )； 3.对于有色金属材料检查表面裂纹时,最优先考虑的无损检测方法是(PT ) 4.镁合金铸件表面裂纹最适合采用(渗透 )检测方法； 5.X 射线是利用(高速运动的电子撞击金属靶)的方法产生的； 6.射线照相灵敏度是射线照相(清晰度)和(对比度)两大因素的综合结果； 7.在工业超音波检测中最常用的超音波波型有(纵)波,(横)波,(表面)波,( 板)波； 8.超声波检测法是利用超声波在材料中的(反射),(折射),( 透射)等传播特性变化来发现缺陷的； 9.荧光渗透检测和荧光磁粉检测都要使用的黑光灯其发出紫外光的中心波长是(3650 ) ； 10.液体渗透探伤是利用液体的（毛细）现象实现的，液体的渗透能力与液体的表面张力系数有关，一般说来，（挥发）性能好的液体，其表面张力系数小，在（高温）情况下，以及有（杂质）的情况下，液体的表面张力系数也小； 11.液体渗透探伤是应用物理学上的(毛细管)现象实施的，液体表面张力越(小 )，越容易润湿固体表面，其渗透能力越强； 12.水洗型湿法显示渗透探伤的操作步骤按顺序是：(预清洗)-(渗透)-(清洗)-(干燥)-(显像)-(观察)-(后处理) 渗透检测操作的主要步骤：渗透、清洗、显像、观察。 13.涡流检测中的涂层测厚最常见的是利用( 提离 )效应； 14.涡流探伤时,是根据检测线圈(阻抗)参数的变化来检出工件材质变化的,棒,管和线材通常可用(通过) 式线圈检验； 15.在探伤时，必须在探头与工件之间涂机油或甘油等（耦合剂） 16.射线辐射防护的三种基本方式是(距离防护),( 屏蔽防护),( 时间防护)。 17.在磁粉检测法中,根据产生磁力线的方法不同,有(周向)磁化,(纵向)磁化和(复合)磁化三种方式； 18.磁粉检测法是通过用磁粉探查(铁磁性材料表面漏磁场 )的存在而发现缺陷的。 19.无损检测技术应用最多的测量方法可分为（相对）测量和（间接）测量； 1.工业射线照相检测中常用的射线有( d ) a.X 射线 b.α射线 c.γ射线 d..a 和 c
高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施
高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施 发表时间：2018-10-01T18:25:45.747Z 来源：《基层建设》2018年第24期作者：于波 [导读] 摘要：高强度钢一般含有高碳含量和锰质量分数。 河钢集团承德钢铁股份有限公司板带事业部河北省承德市 067000 摘要：高强度钢一般含有高碳含量和锰质量分数。连铸坯在凝固过程中容易形成碳、锰等元素的枝晶偏析，导致中厚板中心出现严重的带状组织缺陷。带钢结构对钢板的力学性能、成形性和断裂性能有着重要的影响。对于冷轧钢板，带钢结构的存在会使材料表现出很强的各向异性能，导致材料在深加工过程中发生不均匀变形，即沿板宽方向的纵向纤维拉伸不一致，导致二次变形。即使是在应力集中时裂纹的萌生也会影响最终产品的性能。如何减少和消除连铸坯在凝固过程中产生的偏析，是连铸生产亟待解决的问题。基于此，本文对高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施进行分析。 关键词：连铸坯；中心偏析；改善措施 1连铸坯中心偏析的成因 导致连铸坯出现中心偏析的原因主要包括两个方面，一方面是枝晶搭桥形成了小钢锭，另一方面是发生了铸坯鼓肚的问题。在连铸坯凝固过程中，液芯末端会存在一个固液两相混合组成的糊状区。凝固过程中，钢液会收缩向坯壳和拉坯方向，最终形成小孔。位于弯月面的钢液受到地心引力会注入到收缩形成的孔洞当中，通过这种方式可以有效防止疏松和偏析问题的出现。上述为理想状态，但是在实际铸造过程中，由于出现了小钢锭，钢液难以及时形成収缩孔或者难以注入收缩控制红，最终导致偏析问题出现在铸坯中心部位。通过偏析问题出现的过程分析可知，拉坯方向液芯中心线附近的钢液会在钢液凝固过程中出现一定的变化，前沿温度梯度不同是造成凝固波动的主要原因。 2板坯中心偏析的形成机制及控制措施 对板坯偏析的形成机理进行了大量的研究。可以看出，板坯的中心偏析是由凝固过程中溶质元素的分离和结晶和凝固结束附近富集的偏析元素的液流引起的。凝固结束时的钢液流动是由壳体的鼓包和凝固过程中钢液的体积收缩引起的。板坯的中心偏析与钢成分、热性能、几何形状、工艺参数和设备条件密切相关。不同冷却条件下坯料枝晶间的应力对坯料的中心偏析也有重要影响。因此，根据不同的情况，我们需要分析中心偏析的原因。在生产过程中，关键是控制铸坯芯部钢液的不合理流动，促进溶质元素在固-液界面上迁移的各种因素都会加剧偏析，以及促进S输运的各种因素。固体中的OLUT元素将改善偏析。基于上述中心偏析机理，目前控制连铸坯中心偏析的主要思路如下： (1)提高钢液洁净度。凝固过程中，钢液的选分结晶现象不可避免，但是通过提高钢液洁净度，减少易偏析杂质元素(如S、P)的质量分数，一定程度上可以减轻铸坯中心偏析程度。实际生产过程中，可通过二次精炼手段、中间包冶金及浸入式水口设备参数和工艺参数的优化来提高钢液纯净度。 (2)提高铸坯等轴晶比率。等轴晶比率提高，可以抑制柱状晶的发展，防止铸坯枝晶搭桥。由这一思路开发出控制铸坯中心偏析的技术主要有:电磁搅拌、低过热度浇注、结晶器插入钢带、钢水旋流加入及加成核剂等技术。 (3)抑制凝固末端枝晶间富集溶质残余母液的流动，可以改善高碳钢的中心偏析。相应的控制技术主要有:机械轻压下、热轻压下、连续锻压、静磁场技术等。 3控制应用 3.1铸坯保温缓冷 在横截面带钢结构的钢板中，热装和热转移轧制方坯可能存在偏析。板条结构越明显，元素偏析越严重。为了避免这一问题，可以在连铸坯脱线后采取保温措施，将其置于封闭空间一段时间内，避免吹风，并在中心偏析时保证钢坯温度缓慢而不是迅速下降。在元素完全扩散到发送阶段之后。钢中Mn元素经长时间冷处理后，可有效地减少枝晶偏析。在保温和缓慢冷却的过程中，碳原子会均匀扩散，有效地控制了碳和锰的偏析，保证轧制后不会发生偏析。 3.2规范连铸机的辊缝标定操作控制辊缝精度 众所周知，板坯连铸机扇形截面辊缝控制的精度和稳定性是连铸板坯内部质量取得良好效果的前提。如果板坯连铸机的实际辊缝值与风机截面的目标值偏差过大，则连铸坯凝固结束时铸坯中心的体积收缩不能得到有效的补偿，造成铸坯的偏析、气孔和中心裂纹缺陷。如果板坯在工作过程中的机械应力过大，就会产生角向横向裂纹、中间裂纹等裂纹缺陷。但是，由于高温、磨损、变形等诸多因素的影响，连铸机风机段的实际辊缝值会发生一定程度的变化，从而产生一定的偏离目标辊缝值，如： (1)铸造机轧辊生产线在生产过程中复杂的热负荷和机械载荷(轻下压、矫直等)容易引起轧辊磨损、弯曲等，约1.5毫米 (2)轴承与轴承座之间的固有间隙在扇形段的在线循环中也将逐渐增大，从0.1mm到0.3mm不等。 (3)风机截面上、下机架之间的连杆在圆筒载荷作用下发生弹性变形，变形随连杆尺寸和气缸压力的变化而变化，约为0.5~1.0mm。 目前，经过长期的实践和摸索，总结出了一套连铸机风机截面辊缝的维护和操作规范，以保证连铸机连铸过程中在线辊缝控制的准确性。 通过对连铸机风机段的定期补偿和校核，以消除风机截面上下机架间连杆的弹性变形对辊缝偏差的影响，将不同压力下拉杆的形状变量作为扇形段拉杆的补偿值输入连铸机参数控制系统。 采用手持式辊缝计、在线辊缝计和定距块对连铸机风机段实际辊缝与目标辊缝之间的偏差进行周期性标定，以消除连铸机风机段夹紧缸位移传感器的系统误差。 为消除传动辊大间隙对整个辊缝的影响，优化了连铸机风机段驱动辊间隙的标定和控制方法。 3.3轻压下技术 所谓的轻压下技术主要是将一定的压力施加在连铸坯凝固末端从而将铸坯凝固末端的体积收缩进行一定程度的抵消，从而控制凝固收缩，避免钢水在流动过程中发生聚集的问题，进而达到中心偏析控制的目的。轻压下技术根据外力施加的不同可以分为两种类型，分别为机械应力轻压下和热应力轻压下。热应力轻压下主要利用的是热应力，在末端施加强冷，高度冷却铸坯表面凝固末端未知，从而促使凝固坯壳受冷收缩对内部产生一定的压力。此种方法具有一定的局限性，容易受到断面尺寸和钢种的影响，所以如果铸坯过大那么不适合采用