Ultrazvukové testovanie môže nájsť defekty, ako sú zmršťovacie dutiny, zmršťovacia pórovitosť, pórovitosť, inklúzie a trhliny v odliatkoch s jednoduchými tvarmi a rovnými povrchmi, a môže určiť veľkosť a umiestnenie defektov.
Ultrazvukové testovanie sa vzťahuje na metódu vstrekovania ultrazvuku (vysoká frekvencia a krátka vlnová dĺžka) doodlievaniea potom detekciu vnútorných defektov odliatku podľa charakteristík jeho lomu a transformácie tvaru vlny na rozhraní. Ultrazvuk má vlastnosti smerovosti lúča a odrazivosti šírenia.
Existujú tri typy ultrazvukového testovania: metóda pulzného odrazu, metóda penetrácie a metóda rezonancie. Bežne používaná metóda ultrazvukovej detekcie je metóda odrazu impulzov. Ide o metódu posudzovania veľkosti a polohy defektu podľa ozveny defektu a ozveny spodnej plochy.
Základným princípom metódy pulzného odrazu je, že piezoelektrický prvok v sonde je vybudený vysokofrekvenčnými impulzmi na generovanie ultrazvukových impulzov. Keď sa zvuková vlna šíri v odliatku a narazí na defekty, jej časť sa odrazí späť. Veľkosť odrazenej vlny môže odrážať veľkosť, umiestnenie a hĺbku vnútorných defektov odliatku. Ultrazvukové vlny, ktoré sa neodrážajú, sa ďalej šíria dopredu, kým sa neodrazia späť na spodok odliatku. Zvuková energia odrazená od defektu a spodnej časti odliatku je postupne prijímaná piezoelektrickým meničom a následne zobrazovaná na displeji ultrazvukového defektoskopu vo forme amplitúdy.
Citlivosť ultrazvukového defektoskopu sa vzťahuje na jeho schopnosť nájsť najmenšie defekty. Citlivosť ultrazvukového testovania súvisí s faktormi, ako je frekvencia ultrazvukovej vlny, zväčšenie detektora chýb, vysielací výkon, výkon sondy a stabilita napájacieho zdroja. Aby sa zabezpečil hladký prenos ultrazvukových vĺn do akustického média, musí sa prijať vhodná metóda spojenia. To si vyžaduje, aby drsnosť povrchu odliatku bola Ra≤12,5 μm. Súčasne, aby sa obohatil vzduch v medzere, medzi sondu a povrch odliatku na detekciu chýb by sa mala aplikovať spojovacia kvapalina (voda, mazací olej, transformátorový olej, vodné sklo atď.).
Vlastnosti ultrazvukovej detekcie defektov:
1. Vysoká citlivosť detekcie. Ultrazvuková detekcia defektov dokáže detekovať chybové signály s akustickým tlakom pulznej odrazovej vlny iba 0,1 % dopadajúceho akustického tlaku.
2. Vysoká presnosť lokalizácie defektov a vysoké rozlíšenie
3. Silná použiteľnosť a široký rozsah použitia. Ultrazvuková detekcia defektov dokáže odhaliť všetky druhy odliatkov okrem odliatkov z austenitickej ocele.
4. Nízka cena, vysoká rýchlosť a veľká hrúbka detekcie.
Impulzné charakteristiky a popis tvaru rôznych vnútorných defektov odliatkov na obrazovke:
1. Crack
Odlievacia trhlina je druh lomu kovu, ktorý obsahuje plyn, má určitý smer a je lineárne rozložený. Keď sa tieto defekty zistia ultrazvukovou kontrolou, ak sú kolmé na zvukový lúč, odrazené impulzy sú zrejmé, ostré a silné. Ale keď je jeho distribúcia paralelná so zvukovým lúčom, nie je ľahké ho nájsť. Pri skúšaní by sa preto malo premietať z viacerých smerov, aby boli defekty v čo najväčšej miere kolmé na zvukový lúč a bolo možné nájsť trhliny rozložené vo všetkých smeroch.
2. Dúchadlo
Rovnako ako praskliny, aj diery v odliatkoch obsahujú plyn. Odrazové rozhranie vzduchového otvoru je pravidelné a hladké, takže keď je zvukový lúč úplne kolmý na jeho odrazové rozhranie, charakteristiky a tvar odrazeného impulzu sú podobné trhline a je tiež zrejmé, ostré a silné. Pretože však väčšina fúkacích otvorov je kruhová alebo eliptická, pri miernom pohybe sondy pulz okamžite zmizne. Keď sonda detekuje zo všetkých smerov, možno nájsť vyfukovacie otvory a charakteristiky odrazeného impulzu sú tiež malé. V prípade trhlín to tak nie je. Pretože sú trhliny lineárne rozložené so silnou smerovosťou, ich odrazené impulzy nezmiznú okamžite pri pohybe sondy a zároveň nie všetky sa dajú nájsť pri obhliadke zo všetkých smerov. Na základe týchto znakov môžeme rozlíšiť póry a praskliny.
3. Zmršťovanie
Zmršťovacia dutina obsahuje plyn, a keď je jej efektívna odrazová plocha väčšia ako plocha na difúziu zvukového lúča, zvuková dráha sa úplne odráža a odraz impulzu spodného povrchu je eliminovaný. Charakteristiky odrazeného impulzu zmršťovacej dutiny sú tiež zrejmé, ostré a silné. Okrem vyššie uvedenej metódy posudzovania by sa však pri posudzovaní defektov zmršťovacej dutiny mala použiť aj metóda viacrovinovej projekcie.
4. Piesková inklúzia a trosková inklúzia
Inklúzie piesku a inklúzie trosky sa týkajú kovových odliatkov obsahujúcich malé množstvo plynu a nekovových inklúzií. Tieto nečistoty majú za následok pohlcovanie zvukovej energie, a pretože odrazový povrch je relatívne jednoduchý a hladký, charakteristiky jeho pulzného odrazu sú medzi zjavným, ostrým, silným a tupým, pomalým a krátkym. Posledná situácia nastáva, keď je rozhranie medzi inklúziami a kovom abnormálne nepravidelné a pevne priľnuté ku kovu.
5. Poréznosť zmršťovania
Charakteristickým znakom zmršťovacej pórovitosti pulzného odrazu je, že nedochádza ani k odrazu spodného povrchu, ani k odrazu defektu, ale k javu dotvarovania sa na línii rozmietania obrazovky.
Čas odoslania: 24. septembra 2022