V priemysle obsadenia vnútorné defekty v odliatkoch (ako sú trhliny, pórovitosť a zmršťovanie) priamo ovplyvňujú výkon produktu a životnosť. Ako účinná metóda non - deštruktívne testovanie vyniká ultrazvukové testovanie pre svoju vysokú citlivosť, presnosť a širokú použiteľnosť, čo z neho robí základný nástroj na zabezpečenie kvality obsadenia. Tento článok sa ponorí do princípov, prevádzkových metód a techník identifikácie defektov ultrazvukového testovania a poskytne praktické usmernenie pre odborníkov v oblasti odovzdávania.
1. Zásady a základné metódy ultrazvukového testovania
Testovacie zásady
Ultrazvukové vlny (vysoké - frekvencia, krátka - vlnová dĺžka) má smerový smer a šírenie/odrazové charakteristiky. Pri injekcii do liatia sa časť zvukových vĺn odráža na stretnutí s defektmi, zatiaľ čo zostávajúce vlny pokračujú v šírení až po spodok odlievania. Prijatím odrazenej zvukovej energie (zobrazenej ako amplitúda) prostredníctvom detektora chyby a analýzou pevnosti, polohy a tvaru ozveny je možné určiť veľkosť, hĺbku a povahu defektov.
Metódy kontroly hlavného prúdu
Pulz - echo metóda (najbežnejšie sa používa)
Princíp: Piezoelektrický prvok sondy je vzrušený vysokými - frekvenčnými impulzmi na generovanie ultrazvukových impulzov. Pri stretnutí s defektmi sa odráža časť zvukových vĺn, zatiaľ čo nereflikované zvukové vlny dosahujú spodnú časť odliatku a odrážajú sa. Signály ozveny z oboch sú zobrazené na obrazovke detektora chýb ako amplitúda. Porovnaním defektnej ozveny s spodnou ozvenou je umiestnenie defektu lokalizované a jej rozmery kvantifikované.
Výhody: Nie je potrebné bočnú sondu; Single - povrchové testovanie je dostatočné, vďaka čomu je vhodné pre odliatky s komplexnými tvarmi.
Metóda penetrácie a metóda rezonancie (pomocné metódy)
Metóda penetrácie: Na vyhodnotenie defektov na základe útlmu zvukovej vlny je potrebná bočná sonda, vhodná na predbežné skríning hustého - Walred Castings.
Metóda rezonancie: Využíva charakteristiky rezonancie zvukových vĺn na detekciu rovnomernosti hrúbky, ktorá sa zriedka používa na detekciu defektov.
2. Prevádzkové body a techniky spojenia
Pre - prípravu kontroly
Príprava povrchu: Povrch kontroly odlievania musí byť plynulá s drsnosťou menej ako alebo rovná RA12,5 μm a olejové škvrny a oxidová stupnica sa musia odstrániť, aby sa zabezpečilo hladké prenos zvukovej vlny.
Výber spojovacieho činidla: Aplikujte spojovacie činidlá, ako je voda, mazivý olej, olej z transformátora alebo vodné sklo, aby vyplnili vzduchovú medzeru medzi sondou a odliatkom, čím sa zvýšite účinnosť zvukovej vlny.
Regulácia citlivosti
Citlivosť na kontrolu je ovplyvnená nasledujúcimi faktormi:
Ultrazvuková frekvencia: Vysoké frekvencie (napr. 5–10 MHz) sú vhodné na detekciu malých defektov, zatiaľ čo nízke frekvencie (napr. 1–2 MHz) majú silnú penetráciu a sú vhodné pre silné odliatky.
Parametre inšpekčných prístrojov: Amplifikačný pomer a prenosový výkon sa musia porovnať s odlievacím materiálom a hrúbkou, aby sa zabezpečilo jasné signály.
Výkon sondy: Vyberte sondy s príslušnými frekvenciami a veľkosťami kryštálov (napr. Rovné sondy pre vnútorné defekty, uhlové sondy pre povrch/blízko - povrchové defekty).
3. Ultrazvuková identifikácia vnútorných defektov v odliatkoch
Prasklina
Charakteristiky pulzov: lineárne rozdelenie, obsahuje plyn, silnú smerovosť. Keď je zvukový lúč vertikálny, ozvena je ostrá a silná; Ak je zvukový lúč rovnobežný, signál je slabý (na vystavenie defektov je potrebné vystaviť defekty tým, že prasklina kolmí na zvukový lúč).
Identifikačné techniky: Pri pohybe sondy crack echo nezmizne okamžite (odlišuje ju od pórovitosti) a existujú rozdiely v signáli v multi - smerových inšpekciách.
Pórovitosť (otvory na sprejové vodné sprejy)
Charakteristiky pulzu: kruhový/eliptický, s hladkým reflexným rozhraním. Ak je zvukový lúč vertikálny, ozvena je podobná ako v prípade trhliny (silná a ostrá), ale zmizne s miernym pohybom sondy (pretože póry nemajú smer, signály sú slabé vo všetkých smeroch).
Kontrakčné dutiny (zmršťovacie diery)
Charakteristiky impulzu: obsahuje plyn; Ak je účinný reflexný povrch väčší ako povrch difúzneho lúča zvuku, spodná povrchová ozvena zmizne a defekt ozvena je silný a ostrý (musí sa potvrdiť pomocou projekcie roviny viacerých {}}, aby sa predišlo nesprávnemu posunu).
Inklúzie piesku / inklúzie
Charakteristiky pulzu: Obsahuje ne - kovové nečistoty, ktoré absorbujú zvukovú energiu s jedným reflexným povrchom. Echo je medzi „očividne ostrými“ a „slabými a krátkymi“; Ak sú nečistoty pevne priľnuté k kovu (napríklad inklúziám trosky), ozvena je slabšia a nepravidelná.
Pórovosť pórov
Charakteristiky pulzov: žiadna ozvena povrchu alebo defekt echo; Linky skenovania obrazovky vykazujú plazivé javy (zvukové vlny sa rozptyľujú vo voľných oblastiach, čo spôsobuje nestabilné signály).
4. Výhody a aplikačné scenáre ultrazvukového testovania
Technické výhody
Vysoká citlivosť: Dokáže detekovať minútové defekty (ako napríklad praskliny vlasov) s dopadajúcim zvukovým tlakom až 0,1%.
Vysoký - Presná lokalizácia: Chyba polohy defektu menšia alebo rovná 1 mm, presnosť kvantifikácie hĺbky až do ± 0,5 mm.
Široká použiteľnosť: Zahŕňa väčšinu odliatkov vyrobených z ocele, železa, hliníka atď. (Austenitické oceľové odliatky vyžadujú špeciálne ošetrenie v dôsledku hrubej veľkosti zŕn).
Vysoká účinnosť a nízke náklady: Rýchla rýchlosť kontroly (menšia alebo rovná sa 5 minútam na odlievanie), nevyžaduje sa žiadne spotrebné materiály (iba spojovacia tekutina), vhodná na hromadnú výrobu.
Typické aplikácie
Mechanická výroba: Skontrolujte vnútorné praskliny a zmršťovanie v odliatkoch prevodových stupňov a hriadeľa, aby ste zaistili zaťaženie - Výkonnosť ložiska.
Aerospace: Obrazovka pre mikro - defekty v lopatkách motorov a odliatkov kabíny, aby sa zabezpečila štrukturálna bezpečnosť.
Automobilový priemysel: Online inšpekcia blokov valcov a odliatkov kolies, aby sa zvýšila efektívnosť výroby.
Ultrazvukové testovanie používa „odraz zvukovej vlny - analýza signálu„ Technológia na poskytnutie „vizualizácie“ riešenia pre vnútorné defekty v odliatkoch. Jeho vysoká citlivosť, nízke náklady a non - deštruktívne charakteristiky z neho robia štandardný nástroj na kontrolu kvality odlievania.