Ultrazvukové testování může najít vady, jako jsou smršťovací dutiny, smršťovací pórovitost, pórovitost, vměstky a praskliny v odlitcích s jednoduchými tvary a plochými povrchy, a může určit velikost a umístění vad.
Ultrazvukové testování se týká metody vstřikování ultrazvuku (vysoké frekvence a krátké vlnové délky) doodlévánía poté detekci vnitřních vad odlitku podle charakteristik jeho lomu a transformace tvaru vlny na rozhraní. Ultrazvuk má vlastnosti směrovosti paprsku a odrazivosti šíření.
Existují tři typy ultrazvukového testování: metoda pulzního odrazu, metoda penetrace a metoda rezonance. Běžně používanou metodou ultrazvukové detekce je metoda odrazu pulsů. Jedná se o metodu posuzování velikosti a polohy defektu podle echa defektu a echa spodní plochy.
Základní princip metody pulzního odrazu spočívá v tom, že piezoelektrický prvek v sondě je buzen vysokofrekvenčními pulzy pro generování ultrazvukových pulzů. Když se zvuková vlna šíří v odlitku a narazí na defekty, její část se odrazí zpět. Velikost odražené vlny může odrážet velikost, umístění a hloubku vnitřních vad odlitku. Ultrazvukové vlny, které se neodrážejí, se dále šíří dopředu, dokud se neodrazí zpět ke spodní části odlitku. Zvuková energie odražená od defektu a dna odlitku je postupně přijímána piezoelektrickým měničem a následně zobrazována na displeji ultrazvukového defektoskopu ve formě amplitudy.
Citlivost ultrazvukového defektoskopu se týká jeho schopnosti najít ty nejmenší defekty. Citlivost ultrazvukového testování souvisí s faktory, jako je frekvence ultrazvukové vlny, zvětšení defektoskopu, vysílací výkon, výkon sondy a stabilita napájecího zdroje. Aby byl zajištěn hladký přenos ultrazvukových vln do akustického média, musí být přijata vhodná metoda vazby. To vyžaduje, aby drsnost povrchu odlitku byla Ra≤12,5 μm. Současně, aby se obohatil vzduch v mezeře, by měla být mezi sondu a defektoskopický povrch odlitku nanesena spojovací kapalina (voda, mazací olej, transformátorový olej, vodní sklo atd.).
Vlastnosti ultrazvukové detekce defektů:
1. Vysoká citlivost detekce. Ultrazvuková detekce defektů dokáže detekovat defektní signály s akustickým tlakem pulzní odrazové vlny pouze 0,1 % dopadajícího akustického tlaku.
2. Vysoká přesnost lokalizace defektů a vysoké rozlišení
3. Silná použitelnost a široký rozsah použití. Ultrazvuková detekce vad dokáže detekovat všechny druhy odlitků kromě odlitků z austenitické oceli.
4. Nízká cena, vysoká rychlost a velká tloušťka detekce.
Pulzní charakteristiky a popis tvaru různých vnitřních vad odlitků na obrazovce:
1. Bezva
Licí trhlina je druh lomu kovu, který obsahuje plyn, má určitý směr a je lineárně rozložen. Když jsou tyto defekty nalezeny ultrazvukovou kontrolou, pokud jsou kolmé na zvukový paprsek, odražené pulsy jsou zřejmé, ostré a silné. Ale když je jeho rozložení rovnoběžné se zvukovým paprskem, není snadné ho najít. Proto by se měl při zkoušení promítat z více směrů, aby byly vady v co největší míře kolmé na zvukový paprsek a bylo možné najít trhliny rozložené do všech směrů.
2. Vyfukovací otvor
Stejně jako praskliny obsahují i otvory v odlitcích plyn. Odrazové rozhraní vzduchového otvoru je pravidelné a hladké, takže když je zvukový paprsek zcela kolmý k jeho odrazovému rozhraní, vlastnosti a tvar odraženého pulzu jsou podobné trhlině a je také zřejmé, ostré a silné. Protože je však většina foukacích otvorů kruhová nebo eliptická, při mírném pohybu sondy puls okamžitě zmizí. Když sonda detekuje ze všech směrů, lze nalézt vyfukovací otvory a charakteristiky odraženého pulzu jsou také malé. U prasklin tomu tak není. Protože jsou trhliny lineárně rozmístěny se silnou směrovostí, jejich odražené pulsy při pohybu sondy okamžitě nezmizí a zároveň je nelze všechny nalézt při kontrole ze všech směrů. Na základě těchto znaků můžeme rozlišit póry a praskliny.
3. Smrštění
Smršťovací dutina obsahuje plyn, a když je její efektivní odrazná plocha větší než plocha pro difúzi zvukového paprsku, zvuková dráha se zcela odráží a odraz pulsů spodní plochy je eliminován. Charakteristiky odraženého pulzu smršťovací dutiny jsou také zřejmé, ostré a silné. Kromě výše uvedené metody posuzování by však posouzení defektů smršťovací dutiny mělo používat také metodu projekce ve více rovinách.
4. Inkluze písku a inkluze strusky
Pískové vměstky a struskové vměstky se týkají kovových odlitků obsahujících malé množství plynu a nekovových vměstků. Tyto nečistoty mají za následek pohlcování zvukové energie, a protože odrazný povrch je relativně jednoduchý a hladký, charakteristiky jeho pulzního odrazu jsou mezi zřejmým, ostrým, silným a tupým, pomalým a krátkým. K poslední situaci dochází, když je rozhraní mezi vměstky a kovem abnormálně nepravidelné a pevně přilnuté ke kovu.
5. Smršťovací pórovitost
Charakteristickým rysem smršťovací pórovitosti při odrazu pulsu je to, že nedochází ani k odrazu od spodního povrchu, ani k odrazovému pulsu defektu, ale k plíživému jevu na linii rozmítání obrazovky.
Čas odeslání: 24. září 2022