Ултразвуковият тест може да открие дефекти като кухини при свиване, порьозност при свиване, порьозност, включвания и пукнатини в отливки с прости форми и плоски повърхности и може да определи размера и местоположението на дефектите.
Ултразвуковото изследване се отнася до метод за инжектиране на ултразвук (с висока честота и къса дължина на вълната) вкастинги след това откриване на вътрешните дефекти на отливката според характеристиките на нейното пречупване и трансформация на формата на вълната на интерфейса. Ултразвукът има характеристиките на насоченост на лъча и отразяваща способност на разпространение.
Има три вида ултразвуково изследване: метод на импулсно отражение, метод на проникване и метод на резонанс. Често използваният ултразвуков метод за откриване е методът на отражение на импулса. Отнася се до метод за преценка на размера и позицията на дефекта според ехото от дефекта и ехото от долната повърхност.
Основният принцип на метода на импулсно отражение е, че пиезоелектричният елемент в сондата се възбужда от високочестотни импулси, за да генерира ултразвукови импулси. Когато звуковата вълна се разпространява в отливката и срещне дефекти, част от нея се отразява обратно. Размерът на отразената вълна може да отразява размера, местоположението и дълбочината на вътрешните дефекти на отливката. Ултразвуковите вълни, които не са отразени, продължават да се разпространяват напред, докато не се отразят обратно към дъното на отливката. Звуковата енергия, отразена от дефекта и дъното на отливката, се приема последователно от пиезоелектричния преобразувател и след това се показва на дисплея на ултразвуковия дефектоскоп под формата на амплитуда.
Чувствителността на ултразвуковия дефектоскоп се отнася до способността му да открива най-малките дефекти. Чувствителността на ултразвуковия тест е свързана с фактори като честотата на ултразвуковата вълна, увеличението на детектора за дефекти, мощността на предаване, работата на сондата и стабилността на захранването. За да се осигури гладкото предаване на ултразвукови вълни в акустичната среда, трябва да се приеме подходящ метод на свързване. Това изисква повърхностната грапавост на отливката да бъде Ra≤12,5 μm. В същото време, за да се обогати въздухът в междината, съединителната течност (вода, смазочно масло, трансформаторно масло, водно стъкло и др.) трябва да се приложи между сондата и повърхността за откриване на дефекти на отливката.
Характеристики на ултразвукова дефектоскопия:
1. Висока чувствителност на откриване. Ултразвуковото откриване на дефекти може да открие сигнали за дефект със звуково налягане на пулсова отразена вълна от само 0,1% от падащото звуково налягане.
2. Висока точност на местоположението на дефекта и висока разделителна способност
3. Силна приложимост и широк обхват на употреба. Ултразвуковата дефектоскопия може да открие всички видове отливки с изключение на отливки от аустенитна стомана.
4. Ниска цена, висока скорост и голяма дебелина на откриване.
Импулсните характеристики и описание на формата на различни вътрешни дефекти на отливки на екрана на дисплея:
1. Пукнатина
Пукнатината при леене е вид метална фрактура, която съдържа газ, има определена посока и е линейно разпределена. Когато тези дефекти се установят чрез ултразвукова инспекция, ако са перпендикулярни на звуковия лъч, отразените импулси са очевидни, остри и силни. Но когато разпространението му е успоредно на звуковия лъч, не е лесно да бъде намерен. Следователно, когато се тества, трябва да се проектира от множество посоки, така че дефектите да са перпендикулярни на звуковия лъч в най-голяма степен и е възможно да се намерят пукнатини, разпределени във всички посоки.
2. Дупка
Подобно на пукнатините, дупките в отливките съдържат газ. Интерфейсът на отражение на въздушния отвор е правилен и гладък, така че когато звуковият лъч е напълно перпендикулярен на неговия интерфейс на отражение, характеристиките и формата на отразения импулс са подобни на пукнатината и също така е очевиден, остър и силен. Въпреки това, тъй като повечето от дупките са кръгли или елипсовидни, когато сондата се движи леко, пулсът изчезва веднага. Когато сондата засича от всички посоки, могат да се открият дупки от удар и характеристиките на отразения импулс също са малки. При пукнатините не е така. Тъй като пукнатините са линейно разпределени със силна насоченост, техните отразени импулси не изчезват веднага по време на движението на сондата и в същото време не всички от тях могат да бъдат открити при проверка от всички посоки. Въз основа на тези характеристики можем да различим пори и пукнатини.
3. Свиване
Свиващата се кухина съдържа газ и когато нейната ефективна отражателна повърхност е по-голяма от повърхността на дифузия на звуковия лъч, звуковият път се отразява напълно и отражението на импулса на долната повърхност се елиминира. Характеристиките на отразения импулс на свиващата кухина също са очевидни, остри и силни. Въпреки това, в допълнение към горния метод за преценка, преценката на дефектите в кухината на свиване също трябва да използва метода на многоравнинна проекция.
4. Включване на пясък и включване на шлака
Включването на пясък и включването на шлака се отнася до метални отливки, съдържащи малко количество газ и неметални включвания. Тези примеси имат ефекта на абсорбиране на звукова енергия и тъй като отразяващата повърхност е сравнително единична и гладка, характеристиките на отражението на импулса са между очевидно, остро, силно и скучно, бавно и кратко. Последната ситуация възниква, когато интерфейсът между включванията и метала е необичайно неправилен и плътно прилепнал към метала.
5. Пороност на свиване
Характеристиката на импулсното отражение на свиващата се порьозност е, че няма нито импулс на отражение на долната повърхност, нито импулс на отражение на дефекта, а явление на пълзящо движение по линията на движение на екрана на дисплея.
Време на публикуване: 24 септември 2022 г