大型锻件探伤粗晶现状的分析及改进措施

文/李传友，杨后雷，刘少斌，刘崇鲁·通裕重工股份有限公司

随着经济发展，工业生产对大截面锻件需求量逐渐增多，探伤粗晶成为大型锻件生产过程中经常遇到的一个突出的问题，由于锻件内部粗大的晶粒度，导致探伤过程中出现草状波甚至底波消失，无法满足探伤要求，同时粗大的晶粒度影响后续的热处理性能，降低材料的性能，缩短产品使用寿命，本文就探伤粗晶原理、分布特点、产生原因及解决办法进行叙述。

探伤粗晶的原理

晶粒度即晶粒的大小，从金相上分0～4级为粗晶，4～8级为细晶。不同于金相上的粗晶，探伤粗晶并不能量化晶粒大小，是根据探伤标准进行探伤时对锻件内部质量判断的影响来定义的。

声波在介质中传播时，能量的衰减分为扩散衰减、散射衰减及吸收衰减。扩散衰减是声波随着传播距离的增加，在单位面积内声能的减弱；散射衰减是声波在各向异性的不均匀性组织上或在晶粒粗大的界面上散射，使超声波能量衰减，声波在倾斜的界面上将发生反射及折射，这样声波能量将衰减，当晶粒的平均直径与波长之比大于1/10的时候，散射逐渐增大，以致不能探伤。声波的吸收衰减是由介质的导热性、粘滞性及弹性滞后所造成的，吸收的声波能直接转换为热能，与晶粒度大小有着直接的关系。

粗大的晶粒度及组织直接导致材料的散射衰减与吸收衰减，在同样频率条件下，晶粒度尺寸越大，衰减越严重，当晶粒尺寸远远大于波长时，由散射转为反射，超声波的传播更加困难。……