本发明涉及钛合金铸锭探伤，具体涉及一种提升钛合金铸锭缩孔探测准确性的探伤方法。
背景技术：
1、钛及钛合金因其比强度高、热强度高、耐蚀性好等特点广泛应用于航空航天、兵器船舶等高端装备制造领域，通过var熔炼制备钛合金铸锭以其良好的质量重现性和经济性已成为主要的生产方法。在var熔炼末期，由于铸锭最后凝固区域产生的体积收缩无法得到熔液填充从而产生缩孔，一般通过采用逐级降电流补缩的方式降低缩孔深度，但仍无法消除缩孔，在后续加工过程中需要通过超声探伤的方式确定缩孔的具体位置并进行切除，防止带入后续加工过程。
2、由于钛合金铸锭表面粗糙，对超声的散射会形成杂波信号，妨碍缺陷信号的识别，传统钛合金铸锭超声探伤方式通常为，先使用钻床在钛合金铸锭端面中心钻出15 mm-35mm深中心孔，然后上车床对钛合金铸锭头端侧表面精车探伤面，在铸锭侧表面均匀涂抹超声波耦合剂，采用手持式超声波探伤仪在侧表面上沿轴向移动进行探伤，根据缺陷信号可确认缩孔所在位置和深度并标记后切除冒口。
3、上述探伤方式在缩孔深度远离端面时可以较好的进行缩孔的探测，但随着钛合金var补缩工艺的逐渐成熟，缩孔深度较早期有了大幅的降低，铸态组织的纵向柱状晶与等轴晶界面以及顶针孔对于侧面探伤信号的干扰也逐渐显现。超声波遇到纵向柱状晶与等轴晶界面或顶针孔时，部分声波会从纵向柱状晶与等轴晶界面或顶针孔表面反射回来，使得探伤仪接收到反射波信号，同时，纵向柱状晶与等轴晶界面或顶针孔还会使部分超声波散射，使声波向不同方向传播，造成能量的分散，干扰对其他缺陷的判断或者降低探伤的有效检测范围，从而导致探测准确度降低。顶针孔越大，对于超声波反射的幅度越高，也更容易对缩孔信号造成干扰。在真实缩孔深度小于纵向柱状晶与等轴晶界面或顶针孔信号深度时，会导致将纵向柱状晶与等轴晶界面信号或顶针孔信号误判为缩孔信号，从而导致铸锭头端锯切量增多的情况。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种提升钛合金铸锭缩孔探测准确性的探伤方法，这种方法能够提高钛合金铸锭缩孔探测准确性，能够防范纵向柱状晶与等轴晶界面或顶针孔信号对超声探测的干扰。
2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种提升钛合金铸锭缩孔探测准确性的探伤方法，其特征在于，包括如下步骤：
4、s1、钛合金成品铸锭出炉后继续冷却至头部端面温度≤50℃，不打顶针孔而是直接在铸锭头部端面中心半径200mm范围内均匀涂抹超声波耦合剂，然后采用手持式超声波探伤仪贴合并在铸锭头部端面移动，以探测缩孔信号；
5、s2、将始波前沿对准荧光屏零位，调节探伤仪的扫描范围至200mm；然后将探头置于对比试块上，调节仪器增益以使对比试块上平底孔波高达80%，再提高仪器增益值5db-15db作为扫查灵敏度；将闸门范围调整至70mm-200mm、高度调整至60%，对以铸锭头部端面中心为圆心、为200mm范围内进行扫查检验；探头在扫查时，若发现冒口反射信号，则调节灵敏度或闸门，让冒口反射信号触发到闸门后即在仪器上显示出冒口在端面上埋深位置，并对该埋深记为t1；
6、s3、调节探伤仪的扫描范围至70mm，调节仪器增益以使对比试块上平底孔波高达80%，此时的仪器增益db值作为扫查灵敏度；然后将闸门范围调整至5-70mm、高度调整至60%，对以铸锭头部端面中心为圆心、半径为200mm范围内进行扫查检验；探头在扫查时，若发现冒口反射信号，则调节灵敏度或闸门，让冒口反射信号触发到闸门后即在仪器上显示出冒口在端面上埋深位置，并对该埋深记为t2；
7、s4、探头在扫查时，若s2步骤和s3步骤同时发现冒口缺陷反射信号或只有s2步骤发现时冒口反射信号时，冒口位置应标记为t1+20mm；而若只有s3步骤发现冒口反射信号时，冒口位置应标记为t2+20mm；根据探测信号确定缩孔位置和深度，并标记深度，然后在标记深度处锯切冒口；
8、超声波探伤的特征是遇到界面反射，由于缩孔是一个体积缺陷，采用端面探伤时缺陷信号实际为靠近头部一侧的缩孔边界，实际锯切冒口时还要考虑缩孔本身体积，+20mm即为根据实践过程中实际缩孔大小估计的缩孔大小，对于一个完整执行的补缩过程缩孔大小一般不超过20mm。
9、s5、锯切完成后在铸锭冒口锯切面中心半径200mm范围内涂抹超声波耦合剂，再重复步骤s2至步骤s3，确认铸锭内有无缩孔残留。锯切后复探的目的在于防止铸锭内部存在多个缩孔沿轴向分布情况下超声波探伤仅反射靠近头部的缩孔的信号，造成锯切后铸锭内存在残留缩孔。
10、进一步，上述手持超声波探伤仪采用纵波单晶直探头。
11、进一步，上述手持超声波探伤仪的探头晶片直径为5mm-40mm。
12、进一步，上述手持超声波探伤仪探头频率选择0.5mhz-20mhz。
13、进一步，上述手持超声波探伤仪探头晶片直径为14mm、探头频率为5mhz。
14、进一步，上述耦合剂采用浆糊、黄油、机油或超声波耦合剂中的任意一种。
15、进一步，上述对比试块为钛合金铸锭经机械加工制取，规格为φ70mm×140mm，后在试块的一个端面中心加工一个φ1.2mm平底孔人工伤。
16、本发明技术人员在进行相关技术活动时发现，采用传统钛合金铸锭超声探伤方式确定缺陷信号并锯切后，在铸锭锯切面附近并未发现缩孔缺陷。通过研究后发现，缺陷信号产生原因主要为纵向柱状晶与等轴晶界面或顶针孔引起的信号反射。常规钛合金铸锭稳定熔炼阶段内部铸态组织一般为纵向或具有一定倾斜角粗大的柱状晶，中心区域为粗大的等轴晶，由于其在纵向上分布趋于一致，沿轴向探伤时界面对超声的反射信号基本一致，不会干扰缩孔的探测；当进入补缩阶段后，由于熔炼功率逐渐降低，熔池深度快速降低，在一定深度处纵向铸态晶粒的生长角度和尺寸发生显著变化，界面处对于超声的反射信号增强，对缩孔的超声探测形成干扰。而由于铸锭中心区域内主要为等轴晶，同时铸锭柱状晶生长方向主要为斜向上生长，其在横向截面上形状为等轴晶，通过采用从铸锭端面中心区域向铸锭底部进行轴向探测可以有效避免晶界对于探测信号的干扰，同时也可有效消除顶针孔对于探测信号的干扰。
17、与现有技术相比，本发明具备的有益效果如下：
18、本发明探伤方式避免了传统钛合金铸锭探伤方式纵向柱状晶与等轴晶界面或顶针孔对于探伤信号的干扰，提高了钛合金铸锭缩孔超声波探测的准确性，避免了将纵向柱状晶与等轴晶界面信号或顶针孔信号误判为缩孔信号，从而导致铸锭头端锯切量增多的问题。
1.一种提升钛合金铸锭缩孔探测准确性的探伤方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种提升钛合金铸锭缩孔探测准确性的探伤方法，其特征在于，上述手持超声波探伤仪采用纵波单晶直探头。
3.根据权利要求2所述的一种提升钛合金铸锭缩孔探测准确性的探伤方法，上述手持超声波探伤仪的探头晶片直径为5mm-40mm。
4.根据权利要求3所述的一种提升钛合金铸锭缩孔探测准确性的探伤方法，上述手持超声波探伤仪探头频率选择0.5mhz-20mhz。
5.根据权利要求4所述的一种提升钛合金铸锭缩孔探测准确性的探伤方法，上述手持超声波探伤仪探头晶片直径为14mm、探头频率为5mhz。