我國從2005年開始大規模發展風電，風電設備自主化程度也越來越高。鑄件在風電領域應用較廣泛，風電機組用鑄件主要有輪轂、底座(機艙座)、軸、 軸承座、齒輪箱箱體等。風電鑄件材料主要采用球墨鑄鐵，球墨鑄鐵由于碳以球狀存在于鑄鐵基體中，改善了對基體的割裂作用，使得其抗拉強度、屈服強度、塑 性、沖擊韌性大大提高，并具有耐磨、減震、工藝性能好、成本低等優點^[1]。對于風電機組球墨鑄件的無損檢測手段主要有超聲波檢測 和磁粉檢測，其中超聲波檢測主要檢測鑄件內部缺陷應用較為廣泛。國外的風電制造企業例如Gamesa等在無損檢測企業規范中對于球墨鑄鐵的檢測都有嚴格的 規定，國內的風電企業很多參照EN12680歐洲標準檢測球墨鑄鐵。隨著風電行業對質量重視程度的提高，風力發電機組球墨鑄鐵的國家標準也于2009年頒 布實施。

本文先介紹球墨鑄鐵超聲波檢測的特點、然后介紹國外風電企業球墨鑄鐵超聲波檢測的要求關鍵要點，最后介紹風電機組中典型球墨鑄鐵結構的超聲波檢測。 

一 球墨鑄鐵超聲波檢測的特點 

球墨鑄鐵中的缺陷主要有疏松、縮松、縮孔、夾渣及夾雜物、裂紋、砂眼、氣孔。

球墨鑄鐵探傷的主要特點有三點:

1.透聲性差

球墨鑄鐵的主要特點是組織不致密，不均勻和晶粒粗大，使超聲波散射衰減和吸收衰減明顯增加，透聲性差。

2.聲耦合差

球墨鑄鐵表面粗糙，聲耦合差，探傷靈敏度低，且探頭磨損嚴重。

3.干擾雜波多

球墨鑄鐵探傷干擾雜波多，一是由于粗晶和組織不均勻性收起的散亂反射，形成草狀回波，使信噪比下降，特別是頻率較高時尤為嚴重，二是球墨鑄鐵形狀復雜，一些輪廓回波和遲到變形波引起的非缺陷信號多，此外鑄件表面粗糙表面也會產生一些反射回波，干擾對缺陷波的正確判定。

球墨鑄鐵超聲波檢測一般采用縱波脈沖反射法，由于球墨鑄鐵的超聲衰減較大宜采用穿透能力較強的設備，例如設備的激發電壓較高、同時支持方波激勵；檢測頻率不宜過高，一般為2MHz~2.25MHz。

球墨鑄鐵超聲波檢測時要注意因鑄件結構形狀影響底波的現象；要注意因檢測面為曲面而需要的增益補償；對于位于鑄件表面以下3~4mm之內的表層缺 陷，即使采用表面檢測手段例如磁粉或渦流檢測也能以發現，常規的單晶直探頭也可能位于其盲區之內，故宜采用單晶探頭斜射檢測或者采用雙晶直探頭或者斜探頭 檢測解決該問題。

二 國外風力發電企業對球墨鑄鐵檢測要求 

國外風電企業關于球墨鑄鐵的檢測一般采用EN12680-3，3級合格，但有很多公司認為該標準較松，所以各企業根據EN標準編寫了適合本公司的更 為嚴格的檢驗及驗收標準.如著名的風電生產制造商Vestas，Gamesa等企業，他們都分別有自己的無損檢測規范，其中對探頭和儀器及檢測驗收標準都 有明確的規定。

1、超聲波探傷儀

現在風電企業普遍采用美國GE公司的USM35X-S  A型顯示脈沖數字式超聲波探傷儀。

2、超聲波探頭

鑄件探傷一般以縱波直探頭和縱波雙晶探頭，由于鑄件晶粒比較粗大，衰減嚴重，宜選用較低的頻率，一般為0.5″2.5 MHz，探頭直徑一般為10mm~30m。

在風電企業一般采用GE公司生產的B1S和B2S帶軟保護膜的單晶縱波直探頭和SEB2，SEB2-0，MSEB2和MSEB4。

3、耦合劑

鑄件探傷時，常用粘度較大的耦合劑，一般采用化學漿糊，甘油等。

4、檢測靈敏度調整

靈敏度調整有計算法以及DGS圖法。

計算法 

在鑄件上厚度最厚的地方找一位置，檢測表面與底面平行，調整底波，使波高達到熒屏滿刻度的50%或80%，依檢驗者的習慣，再調節增益，增加下面公式計算出來的數:

△dB=20log(2λx/ πD_f²)

式中: x—工件橫截面厚度，mm

λ—波長，mm

D_f—平底孔直徑，mm

通過查探頭DGS圖法 

GE公司的探頭，每一個探頭在出廠前都由廠商技術人員進行測試，制作出每一個探頭的DGS曲線，例如雙晶直探頭MSEB2(E)，探頭編號為:57461，其測試圖如圖1所示。實際檢測時，根據每個探頭的DGS曲線，查找需要增加的dB 數。