Rádiografická kontrola odliatkov

Rádiografická kontrola odliatkov

 

1. Základný princíp rádiografie

V procese prenikania do odliatku interaguje röntgenové alebo γ žiarenie s materiálom a jeho intenzita je tlmená absorpciou a rozptylom. Na fotografický film je možné získať obrázky s rôznym stupňom čiernosti zodpovedajúcej vnútornej štruktúre a defektom materiálu. Povaha defektu sa posudzuje z faktorov, ako je tvar, množstvo, veľkosť, orientácia, rozloženie a čiernosť obrazu, a potom sa defekt klasifikuje a hodnotí podľa povahy, veľkosti a množstva defektu. Týmto spôsobom môžeme poznať typ a závažnosť vnútorných chýb odliatku.

 

2. Rádiografická citlivosť a kvalita obrazu

Rádiografická citlivosť sa vzťahuje na schopnosť nájsť najmenšie chyby v odliatku. Vplyvom povahy, umiestnenia, orientácie, množstva, veľkosti a iných faktorov defektov v odliatku je citlivosť detekcie chýb pri fotografickom procese určená kvalitou fotografického obrazu. Indikátor kvality obrazu (inak známy ako penetrometer). Je vyrobený z rovnakého materiálu s rovnakým koeficientom útlmu ako odliatok. Bežné merače kvality obrazu sú merače kvality obrazu drôtového typu, merače kvality obrazu dierového typu a merače kvality obrazu štrbinového typu. Priemer čiary (otvoru, drážky) merača kvality obrazu predstavuje index kvality obrazu. Čím väčšia je hodnota indexu, tým horšia je kvalita obrazu. Týmto spôsobom môže byť citlivosť rádiografickej detekcie chýb nepriamo vyjadrená indexom kvality obrazu. Merač kvality obrazu je nástroj na meranie kvality fotografie, nereprezentuje skutočnú veľkosť defektov v odliatku, ktoré je možné zistiť.

 

3. Bežne používané medzinárodné štandardy pre rádiografické testovanie.

Referenčný rádiografický film ASTM je súčasným medzinárodne uznávaným štandardom.

 

4. Vlastnosti rádiografickej inšpekcie

1) Najväčšou výhodou rádiografickej kontroly je, že je intuitívne a ľahko posúdiť povahu defektov. Vnútorné chyby v odliatkoch je možné vidieť na filme, pokiaľ sú v rozsahu fotografickej citlivosti.

2) Rádiografická kontrola má vysokú citlivosť detekcie pre objemové defekty (ako sú póry, zmršťovacie dutiny, zmršťovacia pórovitosť, inklúzia piesku a inklúzia trosky); má určitú citlivosť na rovinné defekty (ako sú praskliny, nedostatok fúzie atď.). Keď je však hrúbka odliatku väčšia ako 40 mm, je ťažké nájsť pri rádiografickej kontrole veľkoplošné defekty podobné zmršťovaniu a citlivosť detekcie mikrotrhlín je tiež nízka.

3) Obrázky je možné archivovať a uchovávať na dlhú dobu pre neskoršie použitie a opätovnú kontrolu.

4) Rádiografická kontrola vyžaduje špeciálne vybavenie a miesta, náklady sú vysoké a kontrolný cyklus je dlhý, čo nie je vhodné na rýchlu a dávkovú kontrolu odliatkov.

 

5 Klasifikácia a stupeň defektu

Makroskopické vnútorné defekty odliatkov zistené rádiografickou kontrolou možno rozdeliť do piatich kategórií: pórovitosť, piesková inklúzia a inklúzia trosky, zmršťovacia dutina a zmršťovacia pórovitosť, netavené vnútorné železo a netavené jadro, trhlina za tepla a trhlina za studena.

1) Stomatálne defekty. Stomata sa javia ako okrúhle alebo oválne tmavé škvrny, niekedy s chvostom, rozmiestnené v skupinách alebo jednotlivo. Pri rozmiestnení v skupinách majú obrázky tendenciu sa prekrývať a mať nepravidelné tvary. Pri konečnom stuhnutí odliatku sa často objavujú vyfukovacie otvory, kde sa plyn zhromažďuje a nemôže uniknúť. Tvorba ihličkovitých pórov patrí k typu reaktívnej intrúzie a povrchová vrstva odliatku je usporiadaná v radoch a rozptýlene rozložená kolmo na povrch.

2) Chyby včlenenia piesku a inklúzie trosky. Pieskové a troskové inklúzie sú rozmiestnené v tvare nepravidelných bodov alebo čiar. Keď sú v tvare čiary, majú určitú šírku a môžu byť náhodne rozmiestnené vo vnútri odliatku. Okolo dna zmršťovacej dutiny sa často vyskytuje inklúzia trosky a inklúzia piesku je niekedy rozložená na povrchu odliatku.

3) Zmršťovacie dutiny a defekty zmršťovacej pórovitosti. Podľa trojrozmerného tvaru možno defekty zmrašťovacej dutiny odliatkov rozdeliť na rúrkové, dendritické a veľkoplošné zmršťovacie dutiny. Takéto defekty sú vo všeobecnosti distribuované na dne stúpačky a na konečnom stuhnutom horúcom uzle. Zmršťovacie dutiny sa zvyčajne vyskytujú súčasne s pórmi, troskovými inklúziami a zmršťovacou pórovitosťou.

4) Netavené chyby. Obrazy netavených defektov sú podobné prasklinám a všetky sú to tmavé čiary, ale jedna strana čiar je úsečka priamej čiary, ktorá sa vyskytuje iba v mieste, kde je usporiadaný vnútorný chladič alebo podpera jadra.

5) Poruchy podobné trhlinám. Pri rádiografickej kontrole defekty podobné trhlinám vykazujú na snímke tmavé čiary s nepravidelnými tvarmi, niektoré sú rovné, iné v podstate rovné, ale ich konce sú ostré a hlava nie je okrúhla. Poruchy podobné trhlinám sa vo všeobecnosti objavujú na horúcom uzle odliatku alebo na križovatke náhlych zmien v reze.