第6章-铸造检测设备.ppt
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1、铸造检测设备铸造检测设备第第6 6章章2024/4/19 周五材料成形设备第第6 6章章 铸造检测设备铸造检测设备u概述概述u型砂性能检测设备型砂性能检测设备u铸件外观质量检测设备铸件外观质量检测设备u铸件内在质量检测设备铸件内在质量检测设备2024/4/19 周五材料成形设备 铸造生产的目标是铸造生产的目标是用最高的效率、最低的成本,用最高的效率、最低的成本,生产出质量合格,品质一致的铸件。生产出质量合格,品质一致的铸件。为了实现这为了实现这一目标就需要一整套工艺和一整套设备。一目标就需要一整套工艺和一整套设备。2024/4/19 周五材料成形设备6.1 6.1 概述概述 所有的设备都是为工
2、艺服务的,生产的任何一所有的设备都是为工艺服务的,生产的任何一道工序所需工艺都要控制。道工序所需工艺都要控制。质量是铸造生产的生命,检测技术是铸造的耳质量是铸造生产的生命,检测技术是铸造的耳目。目。2024/4/19 周五材料成形设备铸件质量检验的内容铸件质量检验的内容使用质量检验使用质量检验内在质量检验内在质量检验外观质量检验外观质量检验抗振性抗振性表面缺陷表面缺陷表面粗糙度表面粗糙度形状尺寸形状尺寸尺寸精度尺寸精度重量偏差重量偏差内部缺陷内部缺陷力学性能力学性能金相组织金相组织化学成分化学成分耐热性耐热性耐蚀性耐蚀性抗磨性抗磨性抗磁性抗磁性 发达国家铸造厂对于凡是科学技术上已经证明发达国家
3、铸造厂对于凡是科学技术上已经证明生产上需要控制的项目,凡是能控制的地方都制生产上需要控制的项目,凡是能控制的地方都制定严格的控制范围。原材料有严格的检验和控制,定严格的控制范围。原材料有严格的检验和控制,包括各种金属材料、非金属材料的成分和规格。包括各种金属材料、非金属材料的成分和规格。对工艺过程中的各参数同样是严加控制,例如对对工艺过程中的各参数同样是严加控制,例如对湿型砂检查和控制紧实率、湿强度、干强度、水湿型砂检查和控制紧实率、湿强度、干强度、水分、破碎指数、透气率、有效粘土含量、挥发分、分、破碎指数、透气率、有效粘土含量、挥发分、烧灼减量、死粘土含量、温度、砂型硬度等。烧灼减量、死粘土
4、含量、温度、砂型硬度等。2024/4/19 周五材料成形设备6.1 6.1 概述概述 先进的测试手段和电子技术在铸造生产中得到应先进的测试手段和电子技术在铸造生产中得到应用和发展。如普遍采用真空直读光谱仪、碳硫分析用和发展。如普遍采用真空直读光谱仪、碳硫分析仪、热分析仪等,快速且有效地控制炉前金属液成仪、热分析仪等,快速且有效地控制炉前金属液成分和杂质元素含量,保证了铸件内在质量的可靠稳分和杂质元素含量,保证了铸件内在质量的可靠稳定。采用三坐标仪测量铸件尺寸,超声波仪检测铸定。采用三坐标仪测量铸件尺寸,超声波仪检测铸件壁厚,内窥镜检测铸件内腔质量,件壁厚,内窥镜检测铸件内腔质量,X X射线、荧
5、光磁射线、荧光磁粉探伤、音频检测、涡流检测等无损检测技术在铸粉探伤、音频检测、涡流检测等无损检测技术在铸件的缺陷检测或基体组织检测中得到了越来越广泛件的缺陷检测或基体组织检测中得到了越来越广泛的应用。的应用。铸造检测技术铸造检测技术2024/4/19 周五材料成形设备2024/4/19 周五材料成形设备 铸造检测设备分类铸造检测设备分类原辅材料检测设备原辅材料检测设备铸件检测设备铸件检测设备6.2 6.2 型砂性能检测设备型砂性能检测设备2024/4/19 周五材料成形设备 型砂试验室及型砂在线检测装置,以便及时调型砂试验室及型砂在线检测装置,以便及时调控型砂及芯砂质量。控型砂及芯砂质量。对湿
6、型砂检查和控制紧视率、湿强度、干强度、对湿型砂检查和控制紧视率、湿强度、干强度、水分、破碎指数、透气率、有效黏土含量、挥发水分、破碎指数、透气率、有效黏土含量、挥发分、灼烧减量、死黏土含量、温度、砂型硬度等。分、灼烧减量、死黏土含量、温度、砂型硬度等。2024/4/19 周五材料成形设备u混砂机混砂机u铸造标准筛铸造标准筛u涡洗式洗砂机涡洗式洗砂机u双盘式红外线烘干器双盘式红外线烘干器u液压万能强度试验机液压万能强度试验机u震摆式筛砂机震摆式筛砂机u锤击式制样机锤击式制样机u热湿拉强度试验机热湿拉强度试验机u透气性测定仪透气性测定仪u发气性测定仪发气性测定仪 型砂性能检测设备型砂性能检测设备2
7、024/4/19 周五材料成形设备铸造标准筛铸造标准筛涡洗式洗砂机涡洗式洗砂机双盘式红外线烘干器双盘式红外线烘干器覆膜砂制样机覆膜砂制样机2024/4/19 周五材料成形设备震摆式筛砂机震摆式筛砂机锤击式制样机锤击式制样机SWY数显式液压万能强度试验机数显式液压万能强度试验机2024/4/19 周五材料成形设备热湿拉强度试验机热湿拉强度试验机 SFL-B智能发气性测定仪智能发气性测定仪 SHY树脂砂混砂机树脂砂混砂机2024/4/19 周五材料成形设备STD电动透气性测定仪电动透气性测定仪 SUG涂料高温高温性能试验仪涂料高温高温性能试验仪 覆膜砂流动性检测仪覆膜砂流动性检测仪 覆膜砂混砂机覆
8、膜砂混砂机 划线检测是最常用的铸件尺寸检测方法。划线检测的划线检测是最常用的铸件尺寸检测方法。划线检测的依据是铸件图,根据铸件图中的尺寸链和尺寸公差要求,依据是铸件图,根据铸件图中的尺寸链和尺寸公差要求,借助于平台、支撑及必要的工、夹、量具,确定铸件的借助于平台、支撑及必要的工、夹、量具,确定铸件的测量基准,划线检测铸件的尺寸。测量基准,划线检测铸件的尺寸。划线检测时,一般应检测铸件图中标注的全部尺寸。划线检测时,一般应检测铸件图中标注的全部尺寸。对于成批或大量生产的铸件,在工艺对于成批或大量生产的铸件,在工艺稳定、稳定、设备正常运设备正常运行的前体下,为缩短检测时间,也可只对能代表铸件精行的
9、前体下,为缩短检测时间,也可只对能代表铸件精度的主要尺寸和需进行机械加工的尺寸划线检测。度的主要尺寸和需进行机械加工的尺寸划线检测。2024/4/19 周五用于确定铸件的划线基准。材料成形设备u铸件尺寸的划线检测铸件尺寸的划线检测(1 1)尺寸精度检测)尺寸精度检测6.3 6.3 铸件外观质量铸件外观质量检测设备检测设备 它是一种设计开发、检测、统计分析的现代化它是一种设计开发、检测、统计分析的现代化的智能工具,更是模具产品无与伦比的质量技术的智能工具,更是模具产品无与伦比的质量技术保障的有效工具。当今主要使用的三坐标测量机保障的有效工具。当今主要使用的三坐标测量机有桥式测量机、龙门式测量机、
10、水平臂式测量机有桥式测量机、龙门式测量机、水平臂式测量机和便携式测量机。测量方式大致可分为接触式与和便携式测量机。测量方式大致可分为接触式与非接触式两种。非接触式两种。对于大型铸件的三维测量,现在国际上新流行对于大型铸件的三维测量,现在国际上新流行的技术是三维摄影测量或者称为照相测量。的技术是三维摄影测量或者称为照相测量。2024/4/19 周五材料成形设备u三坐标测量机三坐标测量机(1 1)尺寸精度检测)尺寸精度检测2024/4/19 周五材料成形设备三坐标测量机三坐标测量机 三坐标测量机,它三坐标测量机,它是指在一个六面体的是指在一个六面体的空间范围内,能够表空间范围内,能够表现几何形状、
11、长度及现几何形状、长度及圆周分度等测量能力圆周分度等测量能力的仪器。三坐标测量的仪器。三坐标测量机的测量功能包括尺机的测量功能包括尺寸精度等。寸精度等。u三坐标测量机三坐标测量机2024/4/19 周五材料成形设备三坐标测量机三坐标测量机2024/4/19 周五材料成形设备2024/4/19 周五材料成形设备 渗渗透检透检测是基于液体的毛细作用和固体染料在测是基于液体的毛细作用和固体染料在一定条件下的发光现象。一定条件下的发光现象。渗透检测用渗透检测用来检查铸件表面上的各种开口缺陷,来检查铸件表面上的各种开口缺陷,如表面裂纹、表面针孔等肉眼难以发现的缺如表面裂纹、表面针孔等肉眼难以发现的缺陷。
12、陷。渗透检测虽然只能检测表面开口缺陷,但检测渗透检测虽然只能检测表面开口缺陷,但检测却不受工件几何形状和缺陷方向的影响。却不受工件几何形状和缺陷方向的影响。2024/4/19 周五材料成形设备(2 2)铸件表面及近表面缺陷的检测)铸件表面及近表面缺陷的检测渗渗透检测透检测 铸件表面缺陷检测较成熟的方法有渗透检测、铸件表面缺陷检测较成熟的方法有渗透检测、磁粉检测、涡流检测。磁粉检测、涡流检测。涡流检测是利用电磁感应原理,检测构件和金涡流检测是利用电磁感应原理,检测构件和金属材料表面缺陷的一种探伤方法,适属材料表面缺陷的一种探伤方法,适用于检查表用于检查表面以下一般不大于面以下一般不大于6 67
13、7mmmm深的缺陷。深的缺陷。涡流检测的主要缺点是不能直观显示探测出的涡流检测的主要缺点是不能直观显示探测出的缺陷大小和形状,一般只能确定出缺陷所在表面缺陷大小和形状,一般只能确定出缺陷所在表面位置和深度,另外它对工件表面上小的开口缺陷位置和深度,另外它对工件表面上小的开口缺陷的检出灵敏度不如渗透检测。的检出灵敏度不如渗透检测。2024/4/19 周五材料成形设备涡流检测涡流检测 磁粉检测适合于检测表面缺陷及表面以下数毫磁粉检测适合于检测表面缺陷及表面以下数毫米深的缺陷米深的缺陷。磁粉探伤利用工件缺陷处的漏磁场磁粉探伤利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用,它利用了钢铁制品表面和近与磁粉的相互
14、作用,它利用了钢铁制品表面和近表面缺陷表面缺陷(如裂纹,夹渣,发纹等如裂纹,夹渣,发纹等)磁导率和钢铁磁导率和钢铁磁导率的差异,磁化后这些材料不连续处的磁场磁导率的差异,磁化后这些材料不连续处的磁场将发生崎变,形成部分磁通泄漏处工件表面产生将发生崎变,形成部分磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场,从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积了漏磁场,从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积-磁痕,在适当的光照条件下,显现出缺陷位置磁痕,在适当的光照条件下,显现出缺陷位置和形状,对这些磁粉的堆积加以观察和解释,就和形状,对这些磁粉的堆积加以观察和解释,就实现了磁粉探伤。实现了磁粉探伤。磁粉检测磁粉检测 表表面粗糙度面粗糙
15、度是评价铸是评价铸件表面质量件表面质量的一个重的一个重要要指指标。铸标。铸造表面粗糙度的测造表面粗糙度的测量最常用的方式仍然是量最常用的方式仍然是触触针针式和样块比较法。式和样块比较法。计算机图像处理技术在铸造表面粗糙度检测中计算机图像处理技术在铸造表面粗糙度检测中应用是测量领域近年来兴起的新型测量技术。应用是测量领域近年来兴起的新型测量技术。2024/4/19 周五材料成形设备(3 3)表面粗糙度检测)表面粗糙度检测2024/4/19 周五材料成形设备检测表面粗糙度的常用方法检测表面粗糙度的常用方法1.1.比较法比较法将被测表面与粗糙度将被测表面与粗糙度标准样块相比标准样块相比较较,通过,通
16、过视觉、触觉或其它方法视觉、触觉或其它方法进行比较后,对被测表进行比较后,对被测表面的粗糙度作出评定的面的粗糙度作出评定的(近似)方法。(近似)方法。比较法简单易行,适比较法简单易行,适合在生产现场合在生产现场使用。使用。铸造表面粗糙度比较样块铸造表面粗糙度比较样块2.2.针描法针描法 电动轮廓仪就是利用针描电动轮廓仪就是利用针描法来测量表面粗糙度的。针法来测量表面粗糙度的。针描法是利用触针直接在被测描法是利用触针直接在被测表面上轻轻划过,从而由电表面上轻轻划过,从而由电表直接读出表面粗糙度的表直接读出表面粗糙度的RaRa值。这种仪器适用于测定值。这种仪器适用于测定0.0250.0256.36
17、.3 m m的的RaRa值,测量值,测量迅速方便,测值精度高。迅速方便,测值精度高。2024/4/19 周五材料成形设备2024/4/19 周五材料成形设备超级表面粗糙轮廓测量仪超级表面粗糙轮廓测量仪便携式表面粗糙度测量仪便携式表面粗糙度测量仪6.4 6.4 铸件内在质量检测设备铸件内在质量检测设备成分检测的对象主要包括:成分检测的对象主要包括:n原材料成分原材料成分n金属熔液成分金属熔液成分n铸件成分及其分布铸件成分及其分布对于纯度较高的原材料,采用化学对于纯度较高的原材料,采用化学分析方法对其成分进行检测,灵敏分析方法对其成分进行检测,灵敏度可达度可达2ppm2ppm。熔液成分复杂且对检测
18、速度要求较熔液成分复杂且对检测速度要求较高时,采用直读光谱仪通过单次分高时,采用直读光谱仪通过单次分析直接获取各元素含量,时间最短。析直接获取各元素含量,时间最短。需掌握铸件成分分布时,可通过电需掌握铸件成分分布时,可通过电子探针或原位分析设备进行多点光子探针或原位分析设备进行多点光谱、能谱分析,以获得成分分布。谱、能谱分析,以获得成分分布。27 6.4.16.4.1 化学成分检测设备化学成分检测设备2024/4/19 周五材料成形设备在不同阶段,可以采用不同检测方法对材料的成在不同阶段,可以采用不同检测方法对材料的成分进行检测,如:分进行检测,如:n化学分析法化学分析法n光谱分析法光谱分析法
19、n能谱分析法能谱分析法选择适当的化学试剂与材料发生充分反应,选择适当的化学试剂与材料发生充分反应,以反应物或生成物的量求算材料成分。以反应物或生成物的量求算材料成分。通过激发物质的特征光谱或分析其吸收光通过激发物质的特征光谱或分析其吸收光谱的方式检测材料中各元素种类及其含量。谱的方式检测材料中各元素种类及其含量。通过激发物质并测定激发电子能量损失的通过激发物质并测定激发电子能量损失的方式检测材料中各元素种类及其含量。方式检测材料中各元素种类及其含量。6.4.16.4.1 成分检测设备成分检测设备 (1 1)化学分析仪器)化学分析仪器n根据化学反应来确定金属的组成成分,这种方法根据化学反应来确定
20、金属的组成成分,这种方法统称为化学分析法。统称为化学分析法。n化学分析法化学分析法 先确定所含元素种类,以相应标准溶液滴定先确定所含元素种类,以相应标准溶液滴定反应确定所含元素含量。反应确定所含元素含量。29n化学分析法分为化学分析法分为定性分析定性分析和和定量分析定量分析两种。两种。n定量分析的方法包括定量分析的方法包括重量分析法重量分析法和和容量分析法容量分析法。重量分析法重量分析法:采用适当的分离手段,使金属中被测:采用适当的分离手段,使金属中被测定元素与其它成分分离,然后用称重法来测元素含定元素与其它成分分离,然后用称重法来测元素含量。量。容量分析法容量分析法:用标准溶液(已知浓度的溶
21、液)与金:用标准溶液(已知浓度的溶液)与金属中被测元素完全反应,然后根据所消耗标准溶液属中被测元素完全反应,然后根据所消耗标准溶液的体积计算出被测定元素的含量。的体积计算出被测定元素的含量。2024/4/19 周五材料成形设备 化学分析仪器化学分析仪器31n光谱分析法光谱分析法 激发物质原子为气态,测定气态原子发出的激发物质原子为气态,测定气态原子发出的特征光谱及强度,确定所含元素种类及含量。特征光谱及强度,确定所含元素种类及含量。(2 2)光谱分析仪)光谱分析仪2024/4/19 周五材料成形设备 光电直读光谱仪光电直读光谱仪是分析有色金属成分的快速定量分析仪器,是分析有色金属成分的快速定量
22、分析仪器,广泛应用于冶金、机械部门,进行冶炼炉前的在线分析以及产广泛应用于冶金、机械部门,进行冶炼炉前的在线分析以及产品检验,是控制产品质量的有效手段之一。品检验,是控制产品质量的有效手段之一。33(2 2)光谱分析仪)光谱分析仪在直读光谱仪中,当分析试样被施加一定的能量后,试样瞬在直读光谱仪中,当分析试样被施加一定的能量后,试样瞬间由固态转化为气态,试样中不同元素经历激发态和基态之间间由固态转化为气态,试样中不同元素经历激发态和基态之间的翻转,放射出不同能量及频率的光子,经入射狭缝到达光栅的翻转,放射出不同能量及频率的光子,经入射狭缝到达光栅上形成不同波长的谱线。通过检测特征谱线的位置和强度
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