鈦環、鈦合金鍛件的探傷缺陷分析
發布時間：2022-12-04
鈦環、鈦合金鍛件的探傷缺陷分析
鈦合金比重小（約4.5）、熔點高（1600左右）、塑性好，具有比強度高、耐蝕性強，能在高溫下長期工作（目前熱強鈦合金已用于500）等優點，因而已經越來越多地用作飛機和飛機發動機的重要承載部件，除了鈦合金材料的鍛件外，還有鑄件、板材（如飛機蒙皮）、緊固件等等。現代國外飛機上采用鈦合金的重量比已經達到30%左右，可見鈦合金在航空工業上的應用有著廣闊的前途。當然，鈦合金也存在如下缺點：例如變形抗力大、導熱性差、缺口敏感性較大（1.5左右）、顯微組織的變化對機械性能影響較顯著等，從而導致在冶煉、鍛造加工和熱處理時的復雜性。因此，采用無損檢測技術以保證鈦合金制品的冶金和加工質量，就是一個很重要的課題。以下主要介紹鈦合金鍛件探傷中易出現的缺陷：
鈦環
1、偏析型缺陷
除了β偏析、β斑、富鈦偏析及條狀α偏析外，最危險的是間隙型α穩定偏析（I型α偏析），其周圍常伴有細小的孔洞、裂紋，含有氧、氮等氣體，脆性較大。還有富鋁型α穩定偏析（II型α偏析），也因伴有裂紋并有脆性而構成危險性缺陷。
2、夾雜物
多是高熔點、高密度的金屬夾雜物。由鈦合金成分中高熔點、高密度元素未充分熔化留在基體中形成（例如鉬夾雜），也有混在冶煉原材料（特別是回收材料）中的硬質合金刀具崩屑或不適當的電極焊接工藝（鈦合金的冶煉一般采用真空自耗電極重熔法），例如鎢極電弧焊，留下的高密度夾雜物，如鎢夾雜，此外還有鈦化物夾雜等。
夾雜物的存在容易導致裂紋的發生與擴展，因此是不允許存在的缺陷（鈦合金X射線照相檢查時發現直徑0.3~0.5mm的高密度夾雜物就必須予以記錄）。
鈦鍛件
3、殘余縮孔
見實例。
4、孔洞
孔洞不一定單個存在，也可能呈多個密集存在，會使低周疲勞裂紋擴展速度加快，造成提前疲勞破壞。
5、裂紋
主要指鍛造裂紋。鈦合金的粘性大，流動性差，加上導熱性不好，因而在鍛造變形過程中，由于表面摩擦力大，內部變形不均勻性明顯以及內外溫差大等，容易在鍛件內部產生剪切帶（應變線），嚴重時即導致開裂，其取向一般沿最大變形應力方向。
6、過熱
鈦合金的導熱性較差，在熱加工過程中除了加熱不當造成鍛件或原材料過熱外，在鍛造過程中還容易因為變形時的熱效應造成過熱，引起顯微組織變化，產生過熱魏氏組織。
來源：搜鈦網
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