3.2鑄件常見(jiàn)缺陷的識(shí)別鑄造是通過(guò)熔煉金屬或其合金、制造鑄型、并將金屬熔液澆入鑄型、在金屬熔液凝固后獲得一定形狀和性能工件的工藝過(guò)程，它是工件成形的基本方法之一，是所有冶金方法中最直接成形的方法，其廣泛應(yīng)用于各種各樣的產(chǎn)品。鑄造包括多種方法，如砂型鑄造、金屬型鑄造、壓鑄、熔模鑄造、離心鑄造等，砂型鑄造是最常用的鑄造方法，其他鑄造方法統(tǒng)稱為特種鑄造方法。鑄件的質(zhì)量，除了直接與鑄造合金相關(guān)外，主要與下列因素相關(guān)：鑄件設(shè)計(jì)；鑄件制造工藝；鑄造操作。它們共同影響液態(tài)合金的性質(zhì)、液態(tài)合金的充型能力和鑄件的凝固過(guò)程，也就決定了鑄件的質(zhì)量。鑄件中常見(jiàn)的內(nèi)部缺陷可分為下面四類：孔洞類缺陷：如氣孔、針孔、縮孔、縮松、疏松；裂紋類缺陷：如冷裂紋、熱裂紋、白點(diǎn)、冷隔；夾雜類缺陷：如夾雜物、夾渣（渣孔）、砂眼；成分類缺陷：偏析。3.2.1氣孔氣孔是熔化的合金在凝固過(guò)程中，合金熔液中的氣體未能逸出，在鑄件中形成的孔洞。氣孔是鑄件中最常見(jiàn)的缺陷之一。按照氣孔產(chǎn)生的原因，氣孔可分為三類：侵入氣孔；在澆注的過(guò)程中，鑄型、型芯由于急劇加熱揮發(fā)出的氣體，粘接劑等有機(jī)物燃燒產(chǎn)生的氣體，型腔中未逸出的氣體，進(jìn)入到金屬熔液中形成的氣孔。析出氣孔；溶解在金屬熔液中的氣體，在冷卻、凝固過(guò)程中，由于溫度降低或外界壓力降低，使溶解度降低，而從金屬熔液中析出形成的孔洞。反應(yīng)氣孔；金屬熔液與鑄型或金屬熔液中的某些元素之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體所造成的氣孔。氣孔缺陷在底片上常見(jiàn)的形態(tài)主要有兩種：各種形態(tài)的氣孔、針孔。氣孔的影像在底片上可以呈現(xiàn)為各種形態(tài)，例如，孤立的或成群的圓形、橢圓形、梨形暗斑，它輪廓光滑、影像鮮明，整個(gè)影像黑度較大，無(wú)明顯變化。較大的氣孔很容易識(shí)別。但細(xì)小的氣孔與夾渣，有時(shí)很難區(qū)分。圖18氣孔（補(bǔ)焊區(qū)存在裂紋）

針孔是鑄件中比較均勻散布的細(xì)小氣孔。在鑄件截面厚度較小時(shí)，在底片上它呈現(xiàn)為均勻散布的暗點(diǎn)狀影像，影像清晰。在截面厚度較大時(shí)，影像模糊，這時(shí)候由于氣孔在厚度方向上的疊加，影像可轉(zhuǎn)化為尖點(diǎn)狀（蒼蠅腳狀）或近于圓點(diǎn)狀。如果厚度大，影像將變成模糊的云片狀形貌。圖19針孔缺陷影像

3.2.2夾雜物

夾雜物缺陷是鑄件中含有的成分與基本成分不同的各種金屬性異物和非金屬性異物。夾雜物可分為三類：金屬夾雜物常見(jiàn)的金屬夾雜物主要是混雜在鑄件金屬熔液中的其他種類金屬塊，因此它具有一定的幾何形狀，視其與鑄件金屬相比密度的大小、原子序數(shù)的高低，它的影像可能顯現(xiàn)為比背景黑度低或高的黑度，影像常具有片狀形象，整個(gè)影像的黑度比較一致。砂眼砂眼是充塞型砂的孔洞，它是由于鑄型受到?jīng)_刷，致使型砂脫落并殘留在鑄件中造成的缺陷。在底片上其整體影像的形狀可能極不規(guī)則，但影像黑度具有顆粒狀特征，特別在影像邊緣區(qū)。夾渣夾渣來(lái)源于金屬熔液內(nèi)部反應(yīng)的產(chǎn)物和熔煉過(guò)程中形成和分離出來(lái)的浮渣、熔劑殘?jiān)?、脫落的鑄型材料等。經(jīng)常出現(xiàn)的夾渣是爐渣、氧化物等，它們化學(xué)成分復(fù)雜，形狀極不規(guī)則，多數(shù)情況中它們集中在鑄件的某個(gè)部位，以比較密集或分散的的狀態(tài)出現(xiàn)。在底片上它們影像的基本形貌是在一定范圍內(nèi)分布的顆粒狀的黑斑。顆粒的大小不同、形狀不同，常顯現(xiàn)為小片狀影像，影像的輪廓比較清楚，影像的黑度與背景黑度相差較大。圖20夾渣缺陷影像

3.2.3縮孔與縮松鑄件在冷卻和凝固過(guò)程中，合金將發(fā)生液態(tài)收縮和固態(tài)收縮，由于鑄件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和鑄型設(shè)計(jì)存在的不足、澆注操|(zhì)作不當(dāng)?shù)?，造成補(bǔ)縮不足，在鑄件中產(chǎn)生孔洞。集中的大孔洞稱為縮孔，分散而細(xì)小的孔洞稱為縮松?？s孔與縮松在底片上呈現(xiàn)的形態(tài)常見(jiàn)的是集中性孔洞、纖維狀縮孔、海綿狀縮松三種形態(tài)。

圖21縮孔

集中性孔洞常就稱為縮孔，在底片上它呈現(xiàn)為形狀不規(guī)則、黑度比背景高出較多的暗斑影像，其分布沒(méi)有確定的方向，面積較大，輪廓一般清晰。纖維狀（樹(shù)枝狀）縮孔在底片上它呈現(xiàn)為樹(shù)枝狀黑度較大的影像，影像具有主干、主枝、次枝等形貌，整個(gè)影像都顯示較大的黑度，特別是主干和主枝。由于其形狀的特殊性，這種缺陷影像容易識(shí)別。海綿狀縮松由相互連結(jié)的小孔洞系構(gòu)成，在底片上呈現(xiàn)為云霧狀影像，它總有一定的面積分布。

圖22纖維狀縮孔圖23海綿狀縮松

3.2.4疏松（顯微縮松）鑄件在冷卻和凝固過(guò)程中，合金將發(fā)生液態(tài)收縮和固態(tài)收縮，由于補(bǔ)縮不足，在緩慢凝固區(qū)出現(xiàn)的很細(xì)小的孔洞區(qū)稱為疏松，也稱為顯微縮松。疏松在不同合金中可出現(xiàn)不同的形態(tài)，常見(jiàn)的形態(tài)主要是一般疏松、中心疏松、層狀疏松、分散狀疏松。一般疏松：是細(xì)小、分立的孔洞，分布在鑄件的整個(gè)厚度范圍內(nèi)，在底片上呈現(xiàn)的影像與鑄件厚度有關(guān)。對(duì)薄的截面，可顯示為細(xì)的網(wǎng)紋影像；中心疏松：對(duì)厚的截面，由于孔洞的相互重疊，將顯示為模糊的暗斑。當(dāng)它分布在鑄件中心區(qū)時(shí)，顯示為模糊的暗斑影像。層狀疏松：在鎂合金中，細(xì)小的孔洞系常形成層狀分布，在底片上呈現(xiàn)為條紋狀影像，條紋的黑度不大，總是以多條同時(shí)出現(xiàn)，并具有整體相同的走向。分散狀疏松：是細(xì)小、相互連接的孔洞，常集中分布在鑄件的某個(gè)范圍內(nèi)，在底片上呈現(xiàn)為小長(zhǎng)條狀的網(wǎng)狀影像。

圖24中心疏松圖25層狀疏松圖26分散狀疏松（伴有針孔）3.2.5裂紋鑄件在凝固末期和常溫的冷卻過(guò)程中，其收縮可能受到阻礙，這些阻礙作用將導(dǎo)致在鑄件中產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)鑄件金屬當(dāng)時(shí)的強(qiáng)度時(shí)將引起開(kāi)裂，造成裂紋缺陷。熱裂：是高溫液態(tài)金屬凝固時(shí)，由于收縮應(yīng)力超過(guò)了金屬當(dāng)時(shí)的強(qiáng)度或變形超過(guò)了金屬的塑性產(chǎn)生的裂紋。它主要出現(xiàn)在鑄件的拐角處、截面厚度突變處、最后凝固處。在底片上它呈現(xiàn)為不規(guī)則的黑線狀影像，黑線常為波折狀，有時(shí)可形成分叉。

圖27熱裂紋影像冷裂：是鑄件在較低溫度下，由于鑄造應(yīng)力超過(guò)了合金的強(qiáng)度極限而產(chǎn)生的裂紋。它主要出現(xiàn)在鑄件收縮中處于拉伸的部位和應(yīng)力集中的部位。大型或構(gòu)造復(fù)雜的鑄件容易產(chǎn)生冷裂紋。冷裂紋也常稱為應(yīng)力裂紋。在底片上它典型的影像是微彎、平滑的直線狀黑線。圖28冷裂紋影像3.2.6冷隔在鑄件中金屬流匯合處，如果金屬熔液熔合不完善或金屬熔液不連續(xù)，那么在鑄件中將產(chǎn)生穿透或未穿透的縫隙，這即是冷隔缺陷。產(chǎn)生冷隔的原因主要是金屬熔液溫度低、鑄型表面或冷鐵激冷度過(guò)大、充型速度不正確、澆注系統(tǒng)不合理等。冷隔缺陷主要出現(xiàn)在鑄件遠(yuǎn)離澆口的寬大表面處和薄壁處。在底片上，冷隔缺陷常呈現(xiàn)為寬度比較均勻、缺少變化、平滑的線條狀黑線影像或呈現(xiàn)為片狀的影像。圖29冷隔影像3.2.7偏析鑄件凝固后出現(xiàn)的化學(xué)成分不均勻性稱為偏析，即在局部區(qū)域某種合金成分過(guò)多或過(guò)少。一般偏析：是合金不同成分發(fā)生均勻地很小局部的集中，形成大量的很小區(qū)域的偏析。帶狀偏析是不同合金成分以層狀交替分布在鑄件中，它主要發(fā)生在離心鑄造過(guò)程中。一般偏析和帶狀偏析在一般情況下都不被認(rèn)為是缺陷。局部偏析（或稱為集中偏析）可以出現(xiàn)多種形態(tài)，常見(jiàn)的是縮孔或熱裂紋的整體或局部被低熔點(diǎn)的合金成分（或化合物）填充形成的偏析，它們也分別被稱為收縮偏析和熱裂偏析。對(duì)于鋁鎂合金，它們?cè)诘灼系挠跋癯尸F(xiàn)為黑度小于背景黑度的裂紋狀形態(tài)，所以很容易識(shí)別。在日常也常稱其為白裂紋。在收縮偏析或熱裂偏析中也可能含有夾渣物。圖30收縮偏析圖31含有夾渣的收縮偏析4.底片上的其他影像4.1常見(jiàn)的偽缺陷由于暗室操作不當(dāng)、射線照相透照操作不當(dāng)、或膠片本身質(zhì)量存在的問(wèn)題，在底片上可能產(chǎn)生一些類似缺陷、但并不是缺陷的影像，常簡(jiǎn)稱為偽缺陷。如果不注意，容易把它們與缺陷影像混淆，造成錯(cuò)誤的質(zhì)量評(píng)定結(jié)論，因此，應(yīng)注意對(duì)偽缺陷影像的識(shí)別。下面列出了一些底片上常見(jiàn)的偽缺陷影像。4.1.1劃傷在切裝膠片時(shí)，使用的器具、工作臺(tái)面、操作者的指甲等，都可能擦傷或劃破膠片的乳劑層，這樣，在底片上將產(chǎn)生細(xì)而光滑的線狀斑紋，影像的黑度也較大。在反射光下觀察底片表面，可以看到表面劃傷的痕跡。4.1.2壓痕在固定暗盒或其他操作過(guò)程，膠片局部受到擠壓或彎折，在底片上將出現(xiàn)月牙狀斑紋。曝光前膠片受到擠壓或彎折時(shí)，底片上產(chǎn)生的斑紋是黑度遠(yuǎn)低于背景黑度的斑紋影像；但如果膠片局部受到比較嚴(yán)重的擠壓或彎折時(shí)，底片上將產(chǎn)生黑度高于背景黑度的月牙狀斑紋影像，并且斑紋周圍將圍繞著黑度低于背景黑度的區(qū)域。曝光后膠片受到擠壓或彎折時(shí)，底片上產(chǎn)生的斑紋是黑度高于背景黑度的斑紋。在反射光下觀看底片表面，可以看到擠壓或彎折的痕跡。4.1.3水跡底片干燥時(shí)，局部水聚集，在底片上可形成模糊的形狀不規(guī)則的片狀影像，影像的黑度較低、均勻變化、一側(cè)有邊緣痕跡。在反射光下觀看底片表面，可以看到表面存在的污染痕跡。4.1.4增感屏斑紋由于增感屏的損壞、污染、或夾帶異物，使增感屏局部的增感性能改變，導(dǎo)致膠片局部曝光異常，在底片上可形成與增感屏的損壞、污染、異物相似形狀的影像。影像的黑度可能低于背景的黑度，也可能高于背景的黑度，這決定于增感屏的具體情況。增感屏受到劃傷時(shí)產(chǎn)生的影像黑度將高于背景黑度，增感屏中存在異物或受到污染時(shí)，產(chǎn)生的影像的黑度將低于背景的黑度。4.1.5顯影液斑點(diǎn)在顯影操作開(kāi)始之前，膠片被濺上顯影液，在底片上將產(chǎn)生斑點(diǎn)狀影像。這些影像黑度大，并具有成片分布的特點(diǎn)，集中在局部區(qū)域。4.1.6定影液斑點(diǎn)在顯影操作開(kāi)始之前，膠片被濺上定影液，在底片上將產(chǎn)生透明的斑點(diǎn)狀影像。由于它黑度很低，具有平滑的輪廓和成片分布的特點(diǎn)，因而容易識(shí)別，不會(huì)與重金屬夾雜物混淆。4.1.7霉變斑點(diǎn)膠片保管不善，受潮發(fā)霉，會(huì)出現(xiàn)一些黑度不大、分布在較大范圍的點(diǎn)狀影像。

4.2靜電斑紋

在干燥天氣下切裝膠片時(shí)，如果膠片與膠片或膠片與某些物體發(fā)生摩擦產(chǎn)生了靜電，或者化纖衣物造成操作人員對(duì)膠片的放電，將造成膠片感光，在底片上形成黑度高于背景黑度的靜電斑紋。三種基本形態(tài)：點(diǎn)狀斑紋、冠狀斑紋和樹(shù)枝狀斑紋。a）b）c）圖32靜電斑紋的基本形態(tài)

a）樹(shù)枝狀斑紋b）冠狀斑紋c）點(diǎn)狀斑紋4.3衍射斑紋很早就發(fā)現(xiàn)在射線照片上有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些特殊的斑紋影像，這些斑紋影像主要出現(xiàn)在輕合金（如鋁合金）和不銹鋼的鑄件、焊件的射線照片上，特別當(dāng)工件的厚度較小時(shí)更容易出現(xiàn)。研究證明，這些斑紋影像是鑄件或焊件金屬凝固組織的晶體結(jié)構(gòu)對(duì)Ｘ射線的衍射形成的，因此稱它們?yōu)檠苌浒呒y。20世紀(jì)60年代到70年代不斷有文獻(xiàn)報(bào)道射線照片出現(xiàn)的衍射斑紋，20世紀(jì)80年代日本學(xué)者又進(jìn)行了射線照片出現(xiàn)的衍射斑紋的研究。射線底片上常出現(xiàn)的衍射斑紋主要有三類：線狀衍射斑紋、羽毛狀衍射斑紋、斑點(diǎn)狀衍射斑紋。4.3.1線狀衍射斑紋基本特征是在焊縫的中心線附近出現(xiàn)一條暗線，其影像類似于根部未焊透，但與根部未焊透的影像相比，這個(gè)影像不夠清晰，也不夠直。此外，其一側(cè)常伴隨有白線，或人字形斑紋。線狀衍射斑紋也可呈現(xiàn)出其他形態(tài)特點(diǎn)如為一條白線、兩條暗線等。這種衍射斑紋常出現(xiàn)在不銹鋼和輕合金的焊縫射線底片上，應(yīng)注意避免把它錯(cuò)誤地判斷為根部未焊透或裂紋。圖33線狀衍射斑紋

4.3.2羽毛狀衍射斑紋不銹鋼和輕合金焊縫和鑄件的射線底片上常出現(xiàn)的另一種衍射斑紋，這種衍射斑紋也稱為“人字形骨架”（或稱為“八字形”）斑紋。羽毛狀衍射斑紋的基本特征是，斑紋為從焊縫中心附近向焊縫母材方向（兩側(cè)或一側(cè)）延伸的暗線條紋，總體形成羽毛狀影像。由于它整體形態(tài)的特點(diǎn)，很容易與其他缺陷的影像相區(qū)別。圖34羽毛狀衍射斑紋

4.3.3斑點(diǎn)狀衍射斑紋主要出現(xiàn)在輕合金鑄件和不銹鋼鑄件的射線底片上，斑點(diǎn)的形狀不規(guī)則，分布也無(wú)確定的規(guī)律，因此，可能與夾渣、疏松相混淆。但一般看，斑點(diǎn)影像的邊緣比較模糊。在焊縫的射線底片上也可以看到斑點(diǎn)狀衍射斑紋。

圖35斑點(diǎn)狀衍射斑紋如果懷疑底片上的影像可能是衍射斑紋，除了仔細(xì)分析外，可以采用：1）改變膠片與工件表面的距離；2）改變透照方向；3）改變透照電壓。重新透照，觀察底片上影像是否發(fā)生變化來(lái)進(jìn)行判斷。衍射斑紋的影像在改變透照參數(shù)后透照時(shí)，由于衍射條件發(fā)生改變，影像都將發(fā)生明顯變化，而缺陷影像一般不會(huì)發(fā)生明顯的形態(tài)改變。5.底片各種影像的評(píng)判分析及定性5.1底片上焊縫輪廓成像的分析

5.1.1按焊接方法分為：手工電弧焊、手工鎢極氬弧焊、自動(dòng)埋弧焊、自動(dòng)鎢極氬弧焊等。1）手工電弧焊：影像中明顯可見(jiàn)焊條擺動(dòng)時(shí)的運(yùn)條波紋。表面成形不光滑。2）手工鎢極氬弧焊：又稱非熔化極氬弧焊，是采用光絲焊，焊絲擺動(dòng)速度低于手工電弧焊，表面成形光滑，運(yùn)條波紋明顯少于電弧焊。3）自動(dòng)埋弧焊（含自動(dòng)鎢氬弧焊）：影像成形規(guī)正、表面光滑，無(wú)手工電弧焊的運(yùn)條波紋，但下坡焊有熔敷金屬的鐵水流線紋。如下圖所示。圖36焊接方式及焊接位置示意圖5.1.2按焊接位置分為：板分為平焊、立焊、橫焊和仰焊。管環(huán)縫可分為水平轉(zhuǎn)動(dòng)焊，水平固定焊和垂直固定焊。水平固定焊又稱為全位置焊。1）平焊：手工平焊影像明顯可見(jiàn)的均勻細(xì)稱的焊條運(yùn)行波紋，成形較規(guī)正，其波紋圖形如同水的波紋一樣。2）立焊：手工立焊影像明顯可見(jiàn)魚(yú)鱗狀三角波紋，有時(shí)呈三角溝槽，成形成較規(guī)正。3）橫焊：手工橫焊影像明顯可見(jiàn)焊道與焊道之間的溝槽，橫焊時(shí)，焊條不上下擺動(dòng)，故無(wú)運(yùn)條的波紋。4）仰焊：手工仰焊，由于焊條擺動(dòng)方式與平、立、橫均不相同，其影像無(wú)平、立、橫的運(yùn)條波紋，如同許多個(gè)圓餅形紋組成的焊縫影像，黑度不均勻。5）水平轉(zhuǎn)動(dòng)焊：其影像明顯可見(jiàn)平焊水波紋特征。6）水平固定焊：又稱全位置焊，其影像既具有平焊特征，又有立焊和仰焊影像特征。表面成形不太規(guī)正。7）垂直固定焊：該焊縫全部為橫焊，故其影像具有橫焊影像特征。5.1.3按焊接型式分為：雙面焊