Met ultrasoon onderzoek kunnen defecten zoals krimpholtes, krimpporositeit, porositeit, insluitsels en scheuren in gietstukken met eenvoudige vormen en vlakke oppervlakken worden opgespoord, en kan de grootte en locatie van defecten worden bepaald.
Ultrasoon testen verwijst naar een methode waarbij ultrasoon geluid (hoge frequentie en korte golflengte) in het lichaam wordt geïnjecteerdgietenen vervolgens de interne defecten van het gietstuk detecteren volgens de kenmerken van de breking en golfvormtransformatie op het grensvlak. Ultrasoon geluid heeft de kenmerken van straaldirectiviteit en voortplantingsreflectiviteit.
Er zijn drie soorten ultrasoon testen: pulsreflectiemethode, penetratiemethode en resonantiemethode. De meest gebruikte ultrasone detectiemethode is de pulsreflectiemethode. Het verwijst naar een methode om de grootte en positie van het defect te beoordelen op basis van de echo van het defect en de echo van het bodemoppervlak.
Het basisprincipe van de pulsreflectiemethode is dat het piëzo-elektrische element in de sonde wordt geëxciteerd door hoogfrequente pulsen om ultrasone pulsen te genereren. Wanneer de geluidsgolf zich voortplant in het gietstuk en defecten tegenkomt, wordt een deel ervan teruggekaatst. De grootte van de gereflecteerde golf kan de grootte, locatie en diepte van de interne defecten van het gietstuk weerspiegelen. Ultrasone golven die niet worden gereflecteerd, blijven zich voortplanten totdat ze worden teruggekaatst naar de bodem van het gietstuk. De door het defect en de onderkant van het gietstuk gereflecteerde geluidsenergie wordt achtereenvolgens ontvangen door de piëzo-elektrische transducer en vervolgens weergegeven op het display van de ultrasone foutdetector in de vorm van amplitude.
De gevoeligheid van een ultrasone foutdetector verwijst naar zijn vermogen om de kleinste defecten te vinden. De gevoeligheid van ultrasoon testen houdt verband met factoren zoals de frequentie van de ultrasone golf, de vergroting van de foutdetector, het zendvermogen, de prestaties van de sonde en de stabiliteit van de voeding. Om de soepele overdracht van ultrasone golven naar het akoestische medium te garanderen, moet een geschikte koppelingsmethode worden toegepast. Dit vereist dat de oppervlakteruwheid van het gietstuk Ra≤12,5 μm moet zijn. Om de lucht in de opening te verrijken, moet tegelijkertijd de koppelingsvloeistof (water, smeerolie, transformatorolie, waterglas, enz.) tussen de sonde en het foutdetectieoppervlak van het gietstuk worden aangebracht.
Kenmerken van ultrasone foutdetectie:
1. Hoge detectiegevoeligheid. Ultrasone foutdetectie kan defectsignalen detecteren met een pulsreflectiegolfgeluidsdruk van slechts 0,1% van de invallende geluidsdruk.
2. Hoge nauwkeurigheid van de defectlocatie en hoge resolutie
3. Sterke toepasbaarheid en breed toepassingsgebied. Ultrasone foutdetectie kan alle soorten gietstukken detecteren, behalve gietstukken van austenitisch staal.
4. Lage kosten, hoge snelheid en grote detectiedikte.
De pulskarakteristieken en vormbeschrijving van verschillende interne defecten van gietstukken op het beeldscherm:
1. Barst
Gietscheur is een soort metaalbreuk, die gas bevat, een bepaalde richting heeft en lineair verdeeld is. Wanneer deze defecten door ultrasone inspectie worden ontdekt en ze loodrecht op de geluidsbundel staan, zijn de gereflecteerde pulsen duidelijk, scherp en sterk. Maar als de verspreiding ervan evenwijdig is aan de geluidsbundel, is het niet gemakkelijk te vinden. Daarom moet het bij het testen vanuit meerdere richtingen worden geprojecteerd, zodat de defecten zoveel mogelijk loodrecht op de geluidsbundel staan en het mogelijk is om scheuren te vinden die in alle richtingen zijn verdeeld.
2. Blaasgat
Net als scheuren bevatten blaasgaten in gietstukken gas. Het reflectie-interface van het luchtgat is regelmatig en gelijkmatig, dus wanneer de geluidsbundel volledig loodrecht staat op het reflectie-interface, zijn de kenmerken en vorm van de gereflecteerde puls vergelijkbaar met de scheur, en is deze ook duidelijk, scherp en sterk. Omdat de meeste blaasgaten echter cirkelvormig of elliptisch zijn, verdwijnt de puls onmiddellijk wanneer de sonde enigszins beweegt. Wanneer de sonde vanuit alle richtingen detecteert, kunnen er blaasgaten worden gevonden en zijn de kenmerken van de gereflecteerde puls ook klein. Bij scheuren is dit niet het geval. Omdat de scheuren lineair verdeeld zijn met een sterke richtingsgevoeligheid, verdwijnen hun gereflecteerde pulsen niet onmiddellijk tijdens de beweging van de sonde, en tegelijkertijd kunnen ze niet allemaal worden gevonden wanneer ze vanuit alle richtingen worden geïnspecteerd. Op basis van deze kenmerken kunnen we onderscheid maken tussen poriën en scheuren.
3. Krimp
De krimpholte bevat gas, en wanneer het effectieve reflectieoppervlak groter is dan het diffusieoppervlak van de geluidsbundel, wordt het geluidspad volledig gereflecteerd en wordt de pulsreflectie op het bodemoppervlak geëlimineerd. De kenmerken van de gereflecteerde puls van de krimpholte zijn ook duidelijk, scherp en sterk. Naast de bovenstaande beoordelingsmethode moet bij de beoordeling van krimpholtedefecten echter ook gebruik worden gemaakt van de meervlaksprojectiemethode.
4. Insluiting van zand en slakken
Zandinsluiting en slakkeninsluiting verwijzen naar metalen gietstukken die een kleine hoeveelheid gas en niet-metalen insluitsels bevatten. Deze onzuiverheden hebben het effect dat ze geluidsenergie absorberen, en omdat het reflecterende oppervlak relatief enkelvoudig en glad is, liggen de kenmerken van de pulsreflectie tussen duidelijk, scherp, sterk en dof, langzaam en kort. De laatste situatie doet zich voor wanneer het grensvlak tussen de insluitsels en het metaal abnormaal onregelmatig is en stevig aan het metaal hecht.
5. Krimpporotiteit
De pulsreflectiekarakteristiek van krimpporositeit is dat er noch een reflectiepuls van het bodemoppervlak, noch een defectreflectiepuls is, maar een kruipend fenomeen op de zwaailijn van het beeldscherm.
Posttijd: 24 september 2022