Testarea cu ultrasunete poate găsi defecte, cum ar fi cavitățile de contracție, porozitatea de contracție, porozitatea, incluziunile și fisurile în piese turnate cu forme simple și suprafețe plane și pot determina dimensiunea și locația defectelor.
Testarea cu ultrasunete se referă la o metodă de injectare a ultrasunetelor (frecvență înaltă și lungime de undă scurtă) înturnare, iar apoi detectarea defectelor interne ale turnării în funcție de caracteristicile refracției sale și transformării formei de undă la interfață. Ultrasunetele au caracteristici de directivitate a fasciculului și reflectivitate de propagare.
Există trei tipuri de testare cu ultrasunete: metoda de reflexie a pulsului, metoda de penetrare și metoda rezonanței. Metoda de detecție cu ultrasunete folosită în mod obișnuit este metoda reflexiei pulsului. Se referă la o metodă de evaluare a dimensiunii și poziției defectului în funcție de ecoul defectului și de ecoul suprafeței inferioare.
Principiul de bază al metodei de reflexie a impulsului este că elementul piezoelectric din sondă este excitat de impulsuri de înaltă frecvență pentru a genera impulsuri ultrasonice. Când unda sonoră se propagă în turnare și întâlnește defecte, o parte din ea este reflectată înapoi. Mărimea undei reflectate poate reflecta dimensiunea, locația și adâncimea defectelor interne ale turnării. Undele ultrasonice care nu sunt reflectate continuă să se propage înainte până când sunt reflectate înapoi în partea de jos a turnării. Energia sonoră reflectată de defect și partea inferioară a turnării este recepționată succesiv de traductorul piezoelectric și apoi afișată pe afișajul detectorului ultrasonic de defecte sub formă de amplitudine.
Sensibilitatea unui detector de defecte cu ultrasunete se referă la capacitatea sa de a găsi cele mai mici defecte. Sensibilitatea testării cu ultrasunete este legată de factori precum frecvența undei ultrasonice, mărirea detectorului de defecte, puterea de transmisie, performanța sondei și stabilitatea sursei de alimentare. Pentru a asigura transmiterea lină a undelor ultrasonice în mediul acustic, trebuie adoptată o metodă de cuplare adecvată. Acest lucru necesită ca rugozitatea suprafeței turnării să fie Ra≤12,5 μm. În același timp, pentru a îmbogăți aerul din gol, fluidul de cuplare (apă, ulei lubrifiant, ulei de transformator, sticlă de apă etc.) trebuie aplicat între sondă și suprafața de detectare a defectelor turnării.
Caracteristici ale detectării defectelor cu ultrasunete:
1. Sensibilitate mare de detectare. Detectarea cu ultrasunete a defectelor poate detecta semnale de defect cu o presiune sonoră a undei de reflexie a impulsului de numai 0,1% din presiunea sonoră incidentă.
2. Precizie mare a locației defectelor și rezoluție ridicată
3. Aplicabilitate puternică și gamă largă de utilizare. Detectarea cu ultrasunete a defectelor poate detecta toate tipurile de piese turnate, cu excepția pieselor turnate din oțel austenitic.
4. Cost redus, viteză mare și grosime mare de detectare.
Caracteristicile pulsului și descrierea formei diferitelor defecte interne ale pieselor turnate pe ecranul de afișare:
1. Crack
Fisura de turnare este un fel de fractură de metal, care conține gaz, are o anumită direcție și este distribuită liniar. Când aceste defecte sunt găsite prin inspecție cu ultrasunete, dacă sunt perpendiculare pe fasciculul de sunet, pulsurile reflectate sunt evidente, ascuțite și puternice. Dar când distribuția sa este paralelă cu fasciculul de sunet, nu este ușor de găsit. Prin urmare, la testare, ar trebui proiectat din mai multe direcții, astfel încât defectele să fie perpendiculare pe fasciculul de sunet în cea mai mare măsură și să fie posibil să se găsească fisuri distribuite în toate direcțiile.
2. Suflare
Asemenea crăpăturilor, gurile de suflare din piese turnate conțin gaz. Interfața de reflexie a găurii de aer este obișnuită și netedă, așa că atunci când fasciculul de sunet este complet perpendicular pe interfața sa de reflexie, caracteristicile și forma pulsului reflectat sunt similare cu fisura și este, de asemenea, evident, ascuțit și puternic. Cu toate acestea, deoarece majoritatea găurilor de aer sunt circulare sau eliptice, atunci când sonda se mișcă ușor, pulsul dispare imediat. Când sonda detectează din toate direcțiile, pot fi găsite găuri de suflare, iar caracteristicile pulsului reflectat sunt, de asemenea, mici. Acesta nu este cazul cu fisurile. Deoarece fisurile sunt distribuite liniar cu o direcționalitate puternică, pulsurile lor reflectate nu dispar imediat în timpul mișcării sondei și, în același timp, nu toate pot fi găsite atunci când sunt inspectate din toate direcțiile. Pe baza acestor caracteristici, putem distinge între pori și fisuri.
3. Contracție
Cavitatea de contracție conține gaz și atunci când suprafața sa de reflexie efectivă este mai mare decât suprafața de difuzie a fasciculului de sunet, calea sunetului este reflectată în totalitate, iar reflexia pulsului de pe suprafața inferioară este eliminată. Caracteristicile pulsului reflectat al cavității de contracție sunt, de asemenea, evidente, ascuțite și puternice. Cu toate acestea, pe lângă metoda de judecată de mai sus, aprecierea defectelor cavității de contracție ar trebui să utilizeze și metoda proiecției cu mai multe planuri.
4. Incluziunea de nisip și includerea de zgură
Incluziunea de nisip și incluziunea de zgură se referă la piese turnate metalice care conțin o cantitate mică de gaz și incluziuni nemetalice. Aceste impurități au efectul de a absorbi energia sonoră și, deoarece suprafața reflectorizantă este relativ unică și netedă, caracteristicile reflexiei pulsului său sunt între evidente, ascuțite, puternice și plictisitoare, lente și scurte. Ultima situație apare atunci când interfața dintre incluziuni și metal este anormal de neregulată și strâns lipită de metal.
5. Porotitate de contracție
Caracteristica de reflectare a impulsului a porozității de contracție este că nu există nici un impuls de reflexie a suprafeței inferioare și nici un impuls de reflexie defect, ci un fenomen de târâtoare pe linia de măturare a ecranului de afișare.
Ora postării: 24-sept-2022