機床鑄件的內部組織質量直接關系到機床的精度、剛性與使用壽命,而氣孔、縮松、裂紋等內部缺陷的存在會嚴重削弱其性能。因此,掌握缺陷檢測技術并制定合理的處理策略,成為保障機床鑄件質量的關鍵環節。
在檢測技術方面,超聲波檢測應用廣泛。該技術基于超聲波在鑄件內部傳播時,遇到缺陷會發生反射、折射和散射的原理,通過接收反射波信號,分析其強度、傳播時間等參數,從而判斷缺陷的位置、大小和形狀。超聲波檢測對內部裂紋、縮松等缺陷的檢測靈敏度高,且能檢測較厚的鑄件,適用于大型機床床身等鑄件的檢測。
射線檢測也是重要的檢測手段,包括 X 射線和 γ 射線檢測。射線穿透鑄件時,因缺陷處與基體材料對射線的吸收能力不同,在成像膠片或探測器上形成灰度差異的圖像,據此可直觀識別氣孔、夾渣等缺陷。射線檢測的優勢在于能提供清晰的缺陷影像,檢測結果直觀可靠,但對人體有一定輻射危害,需采取嚴格防護措施。
此外,渦流檢測和磁粉檢測也各有特點。渦流檢測利用電磁感應原理,可快速檢測出鑄件表面及近表面的微小裂紋,常用于薄壁鑄件檢測;磁粉檢測則適用于鐵磁性材料,通過缺陷處漏磁場吸附磁粉形成磁痕,從而顯示缺陷位置,對表面和近表面裂紋的檢測靈敏度很高。
針對檢測出的內部組織缺陷,需采取相應的處理策略。對于氣孔和縮松缺陷,若缺陷較小且不影響鑄件關鍵性能,可采用補焊修復。先清理缺陷部位,再選用與鑄件材質匹配的焊接材料進行補焊,焊后進行熱處理消除焊接應力。若缺陷嚴重,則需報廢處理,重新鑄造。
對于裂紋缺陷,處理方法取決于裂紋的深度和位置。表面裂紋可通過打磨消除,再進行探傷確認;較深的裂紋則需采用挖補焊接的方式,先將裂紋區域挖除,制成合適的坡口,再進行多層多道焊,并嚴格控制焊接工藝參數,防止裂紋擴展。焊接后需進行探傷檢測和應力消除處理,確保修復質量。
通過檢測技術及時發現機床鑄件內部組織缺陷,并采取科學合理的處理策略,能夠有效提升機床鑄件的質量和可靠性,為機床的穩定運行和高精度加工提供堅實保障。