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钛合金锻件超声波探伤易出现的缺陷

来源:      2020-3-17 8:19:48      点击:

  在各种钛合金制品的应用中,钛合金锻件多被用于气轮机压缩机盘以及医用人工骨等要求高强高韧高可靠性的场合。因此,对钛锻件不仅要求尺寸精度高,而且要求材料具有优良的特性和高的稳定性,以下主要介绍钛合金探伤存在的6个问题。

  1、偏析型缺陷

  除了β偏析、β斑、富钛偏析及条状α偏析外,最危险的是间隙型α稳定偏析(I型α偏析),其周围常伴有细小的孔洞、裂纹,含有氧、氮等气体,脆性较大。还有富铝型α稳定偏析(II型α偏析),也因伴有裂纹并有脆性而构成危险性缺陷。

  2、夹杂物

  多是高熔点、高密度的金属夹杂物。由钛合金成分中高熔点、高密度元素未充分熔化留在基体中形成(例如钼夹杂),也有混在冶炼原材料(特别是回收材料)中的硬质合金刀具崩屑或不适当的电极焊接工艺(钛合金的冶炼一般采用真空自耗电极重熔法),例如钨极电弧焊,留下的高密度夹杂物,如钨夹杂,此外还有钛化物夹杂等。

  夹杂物的存在容易导致裂纹的发生与扩展,因此是不允许存在的缺陷(例如苏联1977年的资料中规定,钛合金X射线照相检查时发现直径0.3~0.5mm的高密度夹杂物就必须予以记录)。

  3、残余缩孔

  在酸浸试片的中心区域(多数情况)呈不规则的折皱裂缝或空洞,在其上或附近常伴有严重的疏松、夹杂物(夹渣)和成分偏析等。

  4、孔洞

  孔洞不一定单个存在,也可能呈多个密集存在,会使低周疲劳裂纹扩展速度加快,造成提前疲劳破坏。

  5、裂纹

  主要指锻造裂纹。钛合金的粘性大,流动性差,加上导热性不好,因而在锻造变形过程中,由于表面摩擦力大,内部变形不均匀性明显以及内外温差大等,容易在锻件内部产生剪切带(应变线),严重时即导致开裂,其取向一般沿最大变形应力方向。

  6、过热

  钛合金的导热性较差,在热加工过程中除了加热不当造成锻件或原材料过热外,在锻造过程中还容易因为变形时的热效应造成过热,引起显微组织变化,产生过热魏氏组织。