针对小直径钛合金棒材的检测技术优化

用于制造螺钉、螺栓等受力紧固件的钛合金小直径棒材（ϕ=3～6mm）在原材料生产阶段需要进行涡流检测。

1.方法的选择

对于ϕ=3～6mm的钛合金小直径棒材，采用外通过式线圈实施检测具有速度快的优点，为减小和消除小棒材沿轴向尺寸变化引起的涡流响应，通常选用自比差动式线圈。从提高涡流透入深度和保证检测灵敏度两方面考虑，采用50～500kHz范围的检测频率较为适宜。需要注意的是，对于采用外通过式线圈检测，不能机械地套用半无限大平板上涡流透入深度公式计算涡流在棒材中的透入深度，因为即使采用很低的检测频率，外通过式线圈内棒材轴线上的涡流密度总是为零，因而无法检测棒材心部区域质量的好坏。

采用自比差动式线圈虽然有利于抑制被检测棒材沿轴线方向上直径、化学成分不均匀带来的影响，但两个串联反接的检测线圈容易对轴线方向上深度比较一致或深度变化比较缓慢的条状缺陷的响应相互抵消以致漏检，加上环形线圈在棒材心部区域形成检测“盲区”，要实现对小直径钛合金棒材的可靠检测，有必要考虑补充采用放置式线圈沿棒材表面作周向扫查。(www.xing528.com)

2.人工伤的制作

对比试样制作主要是人工伤的设计与加工。人工伤的形式可以选择钻孔、轴向刻槽或周向刻槽等多种方式。对于采用拉拔工艺生产的钛合金小直径棒材，产生长条状缺陷的概率大于点状缺陷和周向缺陷出现的可能，因此在棒材表面制作轴向刻槽最为合理。表面轴向槽伤通常采用电火花方式加工，槽的长度、宽度取决于作为加工电极的铜片的长度和厚度，由于槽伤的长度和宽度不是影响涡流响应信号幅值和相位大小的主要因素，而人工槽伤的深度与涡流响应信号密切相关，因此伤的深度是对比试样制作需重点控制的指标。为保持涡流探伤结果的可比性，对槽的长度和宽度也应作出统一的要求。通常槽的长度控制在5～10mm，槽的宽度在0.05～0.1mm。槽的深度是依据产品的验收标准确定的，采用涡流检测方法可检测出最小深度约为0.1mm的槽伤，从这一角度来说，如果产品表面不允许有深度小于0.1mm的缺陷，则不适合采用涡流方法进行探伤。

如果明确了以某一深度人工伤作为产品的质量实际需要验收标准，可以在对比试样上仅加工这一种深度的槽伤；如果考虑对发现的缺陷进行定量评价，则需要加工多种深度的人工伤。为调整检测系统传动装置的稳定性和保证线圈周向检测灵敏度的一致性，应在对比试样表面沿轴向方向等间距地加工制作3个沿周向120°分布的槽伤。如果对比试样的长度过短，则不利于试样的稳定夹持与传送，因此对比试样长度一般控制在1000～2000mm范围。