超声波在检测铜及铜合金挤制棒缩尾中的应用.pdfVIP

第 17卷 第 l期 超声渡在检测铜及铜台金挤制棒缩尾 中的应用 ·37· 超声波在检测铜及铜合金 挤制棒缩尾中的应用 孙利霞 吴干林 (西北铜加工厂 白银 730900) 摘 要 文章阐述了钢搏制棒缩尾的机理，超声波探伤杖嚣的工作原理，以厦如何利用超声波撂测 缩尾的长度和到达住置 关■词 挤压缩尾 压电蛙应 超声波 脉冲 反射 的声渡。我们知道，人耳只对 20Hz~20KHz 1 前言 频率范 围内的声波产生听觉，低于 20Hz的 当红热状态的铜铸锭被挤压机挤压时。 叫次声渡，高于 2OKHz叫超声渡。而用于探 铸锭各处金属的流向、流速是不均匀的，中 伤的超声波频率很高，通常在 0．5MHz到 心流速快，边缘流速慢，靠近模孔处的铸锭 10MHz之间。 芯部金属最先被挤出，所以挤制棒前部金属 2．1 超声波能量太 ，作用距】骘远 致密。到了挤压后期，锭坯变短，靠近垫片 超声波探头可发射数瓦的高能超声波， 处的金属沿径向流速增加 ，外层金属开始沿 能量大穿透力强，传播距离远，可探测到金 垫片半径方向向锭坯中心流动，由于铸锭表 属中数米远 的小缺陷。 面常有氧化皮、偏析瘤、杂质或牯有润滑剂 2．2 扩散角小，方向性好 而不能很好地与本体金属相互焊合在一起， 探头发射的超声波成束状在工件 中传 致使挤制品尾部出现气孔 、断裂、分层 、组 播 ，这种定向发射特性可以帮助我们确定缺 织疏松等缺陷，这就是挤压缩尾 。带有缩尾 陷的方位 。 的制品性能低劣，在生产过程中必须检出，切 2．3 反射 除缩尾部分。由于材质、导热系数和氧化膜 当超声波在传播途 中遇到异质界面，如 的润滑性等存在较大差异。不同牌号挤制棒 工件底面、缺陷等时会有部分超声波沿原路 缩尾长度是不一样的，要准确判断缩尾的长 径返回并被探头接收到，超声波探伤正是利 度并检测到缩尾的位置，超声渡是我们所知 用它的反射特性。 唯一可以在厚达数米的金属内部 自由传播的 2．4 透射 信息载体，完全可 以利用它来探测缩尾到达 超声渡可穿过界面进入第二种、第三种 什么位置。 介质继续传播。反射与透射比取决于两边介 质声阻抗差异的大小 。差异越大透射的声能 2 超声波的特性 越小 。铜与空气两者声阻抗相差近万倍 +当 超声渡就是震动频率超出人耳听觉范围 超声渡传播到铜棒底面时，可以认为 100 誓是雾孙200荆1-葭03(t96)，女，大学．工程师、l99l毕业于南方冶金学院金属压务加工专业现专r]从事铜材 加工与无损检 拄术工作． ·38· 甘肃有色金属 第 17卷 第 1期 反射回来；若将探伤用的探头直接置于空气 片厚度正好等于波长的二分之一。超声波的 中时，则几乎没有声能透射进入空气中，更