Ultrazvočno testiranje lahko odkrije napake, kot so votline zaradi krčenja, poroznost zaradi krčenja, poroznost, vključki in razpoke v ulitkih s preprostimi oblikami in ravnimi površinami, ter lahko določi velikost in lokacijo napak.
Ultrazvočno testiranje se nanaša na metodo vbrizgavanja ultrazvoka (visoke frekvence in kratke valovne dolžine) vulivanje, in nato odkrivanje notranjih napak ulitka glede na značilnosti njegovega loma in transformacije valovne oblike na vmesniku. Ultrazvok ima značilnosti usmerjenosti žarka in odbojnosti širjenja.
Obstajajo tri vrste ultrazvočnega testiranja: pulzna odbojna metoda, penetracijska metoda in resonančna metoda. Običajno uporabljena ultrazvočna metoda zaznavanja je metoda refleksije impulza. Nanaša se na metodo presojanja velikosti in položaja napake glede na odmev napake in odmev spodnje površine.
Osnovno načelo metode refleksije impulza je, da se piezoelektrični element v sondi vzbuja z visokofrekvenčnimi impulzi, da se ustvarijo ultrazvočni impulzi. Ko se zvočni val širi v ulitku in naleti na napake, se del zvoka odbije nazaj. Velikost odbitega vala lahko odraža velikost, lokacijo in globino notranjih napak ulitka. Ultrazvočni valovi, ki se ne odbijejo, se še naprej širijo naprej, dokler se ne odbijejo nazaj na dno ulitka. Zvočno energijo, ki se odbija od napake in dna ulitka, zaporedoma sprejme piezoelektrični pretvornik in nato prikaže na zaslonu ultrazvočnega detektorja napak v obliki amplitude.
Občutljivost ultrazvočnega detektorja napak se nanaša na njegovo sposobnost odkrivanja najmanjših napak. Občutljivost ultrazvočnega testiranja je povezana z dejavniki, kot so frekvenca ultrazvočnega valovanja, povečava detektorja napak, moč prenosa, zmogljivost sonde in stabilnost napajanja. Da bi zagotovili nemoten prenos ultrazvočnih valov v akustični medij, je treba sprejeti ustrezno metodo spajanja. To zahteva, da mora biti površinska hrapavost ulitka Ra≤12,5 μm. Hkrati je treba za obogatitev zraka v reži nanesti spojno tekočino (vodo, mazalno olje, transformatorsko olje, vodno steklo itd.) med sondo in površino za odkrivanje napak ulitka.
Značilnosti ultrazvočnega odkrivanja napak:
1. Visoka občutljivost zaznavanja. Ultrazvočno odkrivanje napak lahko zazna signale napak z zvočnim tlakom odbojnega vala pulza le 0,1 % vpadnega zvočnega tlaka.
2. Visoka natančnost lokacije napak in visoka ločljivost
3. Močna uporabnost in širok spekter uporabe. Ultrazvočna detekcija napak lahko zazna vse vrste ulitkov razen ulitkov iz avstenitnega jekla.
4. Nizki stroški, visoka hitrost in velika debelina zaznavanja.
Impulzne značilnosti in opis oblike različnih notranjih napak ulitkov na zaslonu:
1. Razpoka
Livna razpoka je vrsta kovinskega loma, ki vsebuje plin, ima določeno smer in je linearno porazdeljen. Ko se te napake odkrijejo z ultrazvočnim pregledom, če so pravokotne na zvočni žarek, so odbiti impulzi očitni, ostri in močni. Ko pa je njegova porazdelitev vzporedna z zvočnim žarkom, je ni enostavno najti. Zato ga je treba pri testiranju projicirati iz več smeri, tako da so napake v največji meri pravokotne na zvočni žarek in je mogoče najti razpoke, razporejene v vseh smereh.
2. Izpihovalnica
Tako kot razpoke tudi luknje v ulitkih vsebujejo plin. Odbojni vmesnik zračne luknje je pravilen in gladek, tako da, ko je zvočni žarek popolnoma pravokoten na njegov odbojni vmesnik, so značilnosti in oblika odbitega impulza podobne razpoki, prav tako pa je očiten, oster in močan. Ker pa je večina luknjic krožnih ali eliptičnih, ko se sonda rahlo premakne, utrip takoj izgine. Ko sonda zazna iz vseh smeri, lahko najdemo udarne luknje, značilnosti odbitega impulza pa so tudi majhne. Pri razpokah pa ni tako. Ker so razpoke linearno porazdeljene z močno usmerjenostjo, njihovi odbiti impulzi ne izginejo takoj med premikanjem sonde, hkrati pa jih ni mogoče najti vseh, ko jih pregledujemo iz vseh smeri. Na podlagi teh lastnosti ločimo pore in razpoke.
3. Krčenje
Votlina za krčenje vsebuje plin, in ko je njegova efektivna odbojna površina večja od površine difuzije zvočnega žarka, se zvočna pot popolnoma odbije in odboj impulza na spodnji površini je odpravljen. Značilnosti odbitega impulza skrčilne votline so prav tako očitne, ostre in močne. Vendar pa je treba poleg zgornje metode presoje presojati napake v votlini zaradi krčenja uporabiti tudi metodo projekcije v več ravninah.
4. Vključek peska in vključek žlindre
Vključki peska in vključki žlindre se nanašajo na kovinske ulitke, ki vsebujejo majhno količino plina in nekovinskih vključkov. Te nečistoče imajo učinek absorpcije zvočne energije in ker je zrcalna površina relativno enojna in gladka, so značilnosti njenega odboja pulza med očitnim, ostrim, močnim in dolgočasnim, počasnim in kratkim. Do slednjega pride, ko je vmesnik med vključki in kovino neobičajno nepravilen in tesno pritrjen na kovino.
5. Porotnost krčenja
Značilnost odboja impulza poroznosti pri krčenju je, da ni niti impulza odboja spodnje površine niti impulza odboja napake, ampak pojav plazenja na liniji premikanja zaslona.
Čas objave: 24. septembra 2022