高溫連鑄坯探傷技術探討

國內外連鑄坯高溫探傷的狀況

對高溫狀態下連鑄坯表面缺陷的探傷，是各工業國家自連鑄工藝誕生以來就已引起高度重視并在競相發展的一項技術。自70年代初不少人就開始了光學、超聲和渦流等多種探傷方法的實驗研究。近年來取得了較為突出進展的是德國蒂森公司、法國洛林公司和意大利達涅利公司，他們研究開發的在線探傷技術已相繼進入工業試驗或工業實用階段。通過使用多通道和多組探頭技術，同時對坯材表面進行掃描檢查，可有效檢出鑄坯表面3mm深的裂紋和各種有害缺陷。

連鑄坯缺陷的類型

連鑄坯表面缺陷是影響連軋機產量和鑄坯質量的重要缺陷。據統計，鑄坯的各類缺陷中裂紋占50%，而鑄坯出現裂紋，重者會導致拉漏或廢品，輕者要進行精整。這樣既影響鑄機生產率，又影響產品質量，增加了成本。鑄坯缺陷可分為以下三類：表面缺陷：包括表面縱裂紋、橫裂紋、網狀裂紋、皮下夾雜、皮下氣孔、表面凹陷等，如圖1所示。

1-角部橫裂紋;2-角部縱裂紋;3-表面橫裂紋;4-寬面縱裂紋;5-星狀裂紋;6-振動痕跡;7-氣孔;8-大型夾雜物
圖1連鑄坯表面缺陷示意圖

內部缺陷：包括中間裂紋、皮下裂紋、壓下裂紋、夾雜、中心裂紋和偏析等。形狀缺陷：方坯菱變(脫方)和板坯鼓肚。

連鑄坯表面缺陷常用檢測方法、原理

鑄坯表面質量是鑄坯質量的重要指示之一，鑄坯表面缺陷性質及程度是判斷鑄坯是否合格的重要依據之一，需要對鑄坯表面進行定量檢測。近年來，隨著連鑄坯熱裝熱送技術的發展，對連鑄坯表面缺陷進行在線檢測的要求也愈顯迫切。當前，實用的連鑄坯表面缺陷檢測方法有：光學檢測法、超聲波檢測法、渦流檢測法等，本文將重點介紹光學法和渦流檢測法。

1光學檢測法原理和設備報價

光學檢測法檢驗鑄坯表面缺陷裝置由光源、工業攝像機、信號處理、輸出裝置等組成，如圖2所示。

圖2鑄坯表面缺陷光學檢測法示意圖

光源：因鑄坯溫度較高，并有熱輻射，需要對表面用強光照射，故采用三個水銀燈照射鑄坯表面。

工業攝像機：用三臺攝像機從不同的角度攝取鑄坯寬度方向圖像(包括裂紋、振痕及凹凸不平等)。

信號處理裝置：將攝像機獲取的視頻信號進行處理，去掉振痕及凹凸不平信號，只留下裂紋信號在熒光屏上顯示，經縮小比例后在打印機上打出圖形，打印紙移動速度與鑄坯同步，操作人員觀察打印結果對鑄坯表面質量做出判斷，決定切割尺寸并決定是否可直接熱送。

此套設備目前市場報價約1000～2000萬元，價格昂貴，且設備磨損、更換率較高。

2渦流檢測法原理、結構、主要技術指標、探傷工藝及設備報價

1)渦流檢測法

檢測鑄坯表面缺陷裝置由檢測臺、前后垂直壓送輥裝置、中央檢測鑄機、除鱗裝置、電控操作臺等組成。

①檢測臺：檢測臺用于支撐中央檢測鑄機。檢測臺高度可通過手柄調整，使中央檢測主機對正被檢鑄坯。
②前后垂直壓送輥裝置：前后垂直壓送輥用來使被檢鑄坯通過中央檢測頭時勻速穩定。壓輪由氣缸和彈簧雙重頂推。
③中央檢測主機：中央檢測主機置于檢測臺之上。其上有四個旋轉盤，完成對每塊鑄坯表面的掃差。
④除鱗裝置：用于去除鑄坯表面的氧化皮，消除對渦流探傷形成噪聲的影響。
⑤電控操作臺：用來控制整個檢測過程和各單元部分的機械動作及調整儀器參數。可實現“全自動探傷”和“半自動探傷”兩種模式的檢測。