В индустрията за леене вътрешните дефекти в отливките (като пукнатини, порьозност и свиване) влияят пряко върху производителността на продукта и живота. Като ефективен, не - метод за разрушително тестване, ултразвуковото тестване се откроява с високата си чувствителност, прецизност и широка приложимост, което го прави основен инструмент за осигуряване на качеството на отливане. Тази статия ще се задълбочи в принципите, оперативните методи и техниките за идентифициране на дефекти на ултразвуково тестване, предоставяйки практически насоки за кастинг на професионалисти.
1. Принципи и основни методи за ултразвуково тестване
Принципи на тестване
Ултразвуковите вълни (висока - честота, къса - дължина на вълната) притежават посока на лъча и характеристики на разпространение/отражение. Когато се инжектира в кастинг, част от звуковите вълни се отразяват при среща на дефекти, докато останалите вълни продължават да се разпространяват до дъното на леенето. Чрез получаване на отразената звукова енергия (показана като амплитуда) чрез недостатъчен детектор и анализиране на силата, позицията и формата на ехо сигналите, размерът, дълбочината и естеството на дефектите могат да бъдат определени.
Методи на основна проверка
Импулс - ехо метод (най -често използван)
Принцип: Пиезоелектричният елемент на сондата се възбужда от високи - честотни импулси за генериране на ултразвукови импулси. Когато срещате дефекти, част от звуковите вълни се отразяват, докато не отразените звукови вълни достигат дъното на кастинга и се отразяват. Ехо сигналите от двете се показват на екрана на детектора на недостатъка като амплитуда. Сравнявайки ехото на дефекта с долния ехо, местоположението на дефекта е локализирано и размерите му се определят количествено.
Предимства: Няма нужда от странична сонда; Единично - повърхностно тестване е достатъчно, което го прави подходящ за отливки със сложни форми.
Метод на проникване и метод на резонанс (спомагателни методи)
Метод на проникване: Необходима е странична сонда за оценка на дефекти на базата на затихване на звукова вълна, подходяща за предварителен скрининг на дебели - оградени отливки.
Метод на резонанс: използва характеристиките на резонанс на звуковата вълна, за да открие равномерността на дебелината, рядко използвана за откриване на дефекти.
2. Оперативни точки и техники за свързване
Pre - подготовка за проверка
Повърхностна подготовка: Повърхността на проверка на леене трябва да бъде гладка с грапавост по -малка или равна на RA12.5 μm, а маслените петна и оксидната скала трябва да бъдат отстранени, за да се осигури гладко предаване на звукова вълна.
Избор на свързващ агент: Нанесете свързващи агенти като вода, смазочно масло, трансформаторно масло или водно стъкло, за да запълните въздушната празнина между сондата и леенето, повишавайки ефективността на свързване на звуковата вълна.
Контрол на чувствителността
Чувствителността към проверка се влияе от следните фактори:
Ултразвукова честота: Високите честоти (напр. 5–10 MHz) са подходящи за откриване на малки дефекти, докато ниските честоти (напр. 1–2 MHz) имат силно проникване и са подходящи за дебели - оградени отливки.
Параметри на инструмента за проверка: Коефициентът на усилване и мощността на предаването трябва да се съпоставят с материалния материал и дебелината, за да се осигурят ясни сигнали.
Производителност на сондата: Изберете сонди с подходящи честоти и размери на кристалите (напр. Прави сонди за вътрешни дефекти, ъглови сонди за повърхност/близо - повърхностни дефекти).
3. Ултразвукова идентификация на вътрешните дефекти в отливките
Пукнатини
Характеристики на импулса: линейно разпределение, съдържа газ, силна насоченост. Когато звуковият лъч е вертикален, ехото е остро и силно; Когато звуковият лъч е успореден, сигналът е слаб (необходими са многократни посоки за излагане на дефекти, като се направи пукнатината перпендикулярно на звуковия лъч).
Техники за идентификация: При преместване на сондата ехото на пукнатината не изчезва веднага (разграничавайки го от порьозността) и има различия в сигнала при мулти - насочени проверки.
Порьозност (отвори за вода за пръскане)
Характеристики на импулса: Кръгъл/елиптичен, с гладък отразяващ интерфейс. Когато звуковият лъч е вертикален, ехото е подобно на това на пукнатина (силна и остра), но изчезва с леко движение на сондата (тъй като порите нямат насоченост, сигналите са слаби във всички посоки).
Кухини на свиване (дупки за свиване)
Характеристики на импулса: съдържа газ; Когато ефективната отразяваща повърхност е по -голяма от дифузионната повърхност на звуковия лъч, ехото на долната повърхност изчезва, а ехото на дефекта е силен и остър (трябва да бъде потвърден с помощта на мулти - прожекция на равнината, за да се избегне неправилно преценка).
Пясъчни включвания / шлакови включвания
Импулсни характеристики: Съдържа не - метални примеси, които абсорбират звукова енергия, с една отразяваща повърхност. Ехото е между "очевидно остър" и "слаб и къс"; Ако примесите са плътно придържани към метала (като шлакови включвания), ехото е по -слабо и неправилно.
Свиване на порьозността на порите
Характеристики на импулса: Няма ехо от долната повърхност или ехото на дефект; Екранните сканиращи линии проявяват пълзене на явления (звукови вълни се разпръскват в разхлабени региони, причинявайки нестабилни сигнали).
4. Предимства и сценарии на приложение на ултразвуково тестване
Технически предимства
Висока чувствителност: Може да открие минутни дефекти (като пукнатини на косата) с инцидентно звуково налягане до 0,1%.
Висока - Прецизна локализация: Грешка в местоположението на дефект По -малка или равна на 1 мм, точност на количествено определяне на дълбочината до ± 0,5 мм.
Широка приложимост: покрива повечето отливки, изработени от стомана, желязо, алуминий и др. (Отливките от аустенитни стомани изискват специална обработка поради груб размер на зърното).
Висока ефективност и ниска цена: Бърза скорост на проверка (по -малка или равна на 5 минути на леене), не се изисква консумативи (само свързване на течност), подходяща за масово производство.
Типични приложения
Механично производство: Проверете вътрешните пукнатини и свиване в зъбни колела и отливките на вала, за да осигурите натоварване - ефективност на лагера.
Аерокосмическо пространство: Екран за микро - дефекти в остриетата на двигателя и отливките в кабината, за да се осигури структурна безопасност.
Автомобилна индустрия: Онлайн проверка на цилиндровите блокове и отливките на колелата за повишаване на ефективността на производството.
Ултразвуковото тестване използва „отражение на звуковата вълна - технология за анализ на сигнала“, за да осигури решение за „визуализация“ за вътрешни дефекти в отливките. Неговата висока чувствителност, ниска цена и не - разрушителни характеристики го правят стандартен инструмент за леене на контрол на качеството.