钢板超声波自动探伤在重钢中板厂的应用

　　0 概 述

　　中厚钢板的超声波探伤，是钢板内部质量检验的重要手段，但国内绝大多数的厂家都是采用手工作业，其检测速度较慢，效率较低，对探伤缺陷有误判和漏判现象。建立自动化探伤作业线，有以下优点：

　　(1 )能保证钢板的探伤的质量，达到每块钢板的判定一致，不会因人员素质问题造成钢板的漏检和误判;

　　(2)提高了工作效率。现重钢中板厂探伤工有16人左右，原则上是一班运行，而投运后的自动化探伤作业线每班只需要探伤工2 ～3 人就能达到现有的探伤能力;

　　(3 )能适应多个标准的要求。由于人员差异较大以及对标准的掌握需要从理论培训到实际操作较长的一个过程，现有的探伤工往往只能掌握一、二个标准，而建立自动化探伤作业线后能适应国内、国外多个探伤标准。

　　目前，我国中厚钢板探伤主要是手工方式，制约着钢板的品种开发能力、提高产品质量以及生产检验能力的提高。该项目的实施，对提高国内冶金行业中厚钢板品种开发能力、提高产品质量以及生产检验能力，开发高附加值的钢板产品有非常显著的作用。

　　1 系统的基本原理

　　整个探伤系统主要仪器、设备为：全数字探伤主机、探头、探头架、龙门架、计算机系统、液(汽)压系统等，其工艺流程如图1 所示。

　　1.1 多晶探头

　　多晶探头原理如图2所示。T代表发射芯片，R代表接受芯片，接受芯片的总长度等于发射芯片的长度，图2所示的是一发四收，根据实际需要，也可以做成一发二收以及更多的形式。多晶探头由一个发射芯片多个接受芯片组成，分别装在两块有机玻璃上，两块有机玻璃中间装有隔声层，发射和接受芯片有一个倾斜角度存在，此角在4°～10°之间选择。

　　接收芯片的尺寸从基础上决定缺陷分辨率。多晶探头可通过减少接收芯片尺寸的方法，大幅度提高缺陷分辨率;而如果减少双晶直探头的尺寸，则探头数目增加，探头布置困难。因而，用多晶探头可有效解决缺陷分辨率与探头数目之间的矛盾。为保证无缝覆盖板材，多晶探头的各探头之间需互相重叠。

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　　1.2 中厚钢板内部缺陷的分布特点和自动探伤方法

　　中厚钢板内部缺陷的来源主要有：⑴冶炼过程中，钢水内未排出的气泡或异物融入并带入钢坯中;⑵轧制过程中，钢板头部折叠;⑶剪切成形时，拖带出的板边裂纹。在将钢坯轧制成钢板的过程中，钢坯在长度方向的延展往往是原坯料长度的数十倍，在宽度方向的延展则是原坯料宽度的数倍。因此，钢坯中的气泡或异物最终被挤压成条带状的面积形缺陷，在检测时常表现为夹层或夹渣。钢板头部折叠在剪切时一般都被剪掉，剪除不尽的部分在检测时表现为板头夹层。板边裂纹常常是板边剪切区域的分层在剪切应力的作用下张开形成的，一般在表面缺陷检测时即可发现。