A la indústria del càsting, els defectes interns en colades (com ara esquerdes, porositat i contracció) afecten directament el rendiment del producte i la vida útil. Com a mètode de prova destructiva eficient, no -, les proves d’ultrasons destaquen per la seva alta sensibilitat, precisió i una àmplia aplicabilitat, convertint -la en una eina bàsica per garantir la qualitat del càsting. Aquest article aprofundirà en els principis, els mètodes operatius i les tècniques d’identificació de defectes de les proves d’ultrasons, proporcionant orientació pràctica per als professionals del càsting.
1. Principis i mètodes bàsics de proves d’ultrasons
Principis de prova
Les ones ultrasòniques (High - freqüència, curta - longitud d'ona) posseeix la direccionalitat del feix i les característiques de propagació/reflexió. Quan s’injecta en un càsting, una part de les ones sonores reflecteix sobre la trobada de defectes, mentre que les ones restants continuen propagant -se fins al fons de la colada. En rebre l’energia sonora reflectida (mostrada com a amplitud) mitjançant un detector de defectes i analitzar la força, la posició i la forma dels senyals d’eco, es pot determinar la mida, la profunditat i la naturalesa dels defectes.
Mètodes d'inspecció de corrents
Pulse - Mètode Echo (més utilitzat)
Principi: L’element piezoelèctric de la sonda s’emociona amb els polsos de freqüència alts - per generar polsos d’ultrasons. En trobar defectes, es reflecteix una part de les ones sonores, mentre que les ones de so no reflectides arriben al fons de la colada i es reflecteixen. Els senyals d'eco d'ambdós es mostren a la pantalla del detector de defectes com a amplitud. Si es compara el ressò de defectes amb el ressò inferior, es localitza la ubicació del defecte i es quantifiquen les seves dimensions.
Avantatges: No cal una sonda lateral; Les proves de superfície simples - són suficients, cosa que la fa adequada per a colades amb formes complexes.
Mètode de penetració i mètode de ressonància (mètodes auxiliars)
Mètode de penetració: es requereix una sonda lateral per avaluar defectes basats en l'atenuació de l'ona sonora, adequada per al cribratge preliminar de foses gruixudes -.
Mètode de ressonància: utilitza característiques de ressonància de l’ona sonora per detectar la uniformitat de gruix, rarament utilitzada per a la detecció de defectes.
2. Punts operatius i tècniques d’acoblament
Preparació d’inspecció pre -
Preparació de la superfície: la superfície d’inspecció de colada ha de ser baixa amb una rugositat inferior o igual a RA12,5 μm, i s’han d’eliminar les taques d’oli i l’escala d’òxid per assegurar una transmissió d’ona de so llisa.
Selecció de l’agent d’acoblament: Apliqueu agents d’acoblament com l’aigua, l’oli lubricant, l’oli de transformador o el vidre d’aigua per omplir el buit d’aire entre la sonda i la colada, millorant l’eficiència d’acoblament d’ones sonores.
Control de sensibilitat
La sensibilitat a la inspecció està influenciada pels següents factors:
Freqüència ultrasònica: les freqüències elevades (per exemple, 5-10 MHz) són adequades per detectar petits defectes, mentre que les freqüències baixes (per exemple, 1-2 MHz) tenen una penetració forta i són adequades per a fosa gruixuda -.
Paràmetres d’instruments d’inspecció: la proporció d’amplificació i la potència de transmissió s’han de combinar amb el material i el gruix de fosa per assegurar senyals clars.
Rendiment de la sonda: seleccioneu Sondes amb freqüències adequades i mides de cristall (per exemple, sondes rectes per a defectes interns, sondes angulars per a la superfície/prop de - defectes de la superfície).
3. Identificació d’ultrasons de defectes interns a les colades
Crack
Característiques del pols: distribució lineal, conté gas, direccionalitat forta. Quan el feix de so és vertical, el ressò és fort i fort; Quan el feix de so és paral·lel, el senyal és feble (calen múltiples exploracions direccional per exposar defectes fent que la fissura sigui perpendicular al feix de so).
Tècniques d’identificació: Quan es mou la sonda, l’eco de la fissura no desapareix immediatament (distingint -la de la porositat), i hi ha diferències de senyal en les inspeccions direccionals multi -.
Porositat (forats de polvorització d’aigua)
Característiques del pols: circular/el·líptic, amb una interfície reflectant suau. Quan el feix de so és vertical, l’eco és similar al d’una fissura (forta i nítida), però desapareix amb un lleuger moviment de sonda (ja que els porus no tenen direccionalitat, els senyals són febles en totes les direccions).
Cavitats de contracció (forats de contracció)
Característiques del pols: conté gas; Quan la superfície reflectant efectiva és més gran que la superfície de difusió del feix de so, el ressò de la superfície inferior desapareix i el ressò de defectes és fort i afilat (s’ha de confirmar mitjançant la projecció del pla Multi - per evitar judicis errònics).
Inclusions de sorra / inclusions d’escòria
Característiques del pols: conté impureses metàl·liques no - que absorbeixen l’energia del so, amb una sola superfície reflectant. El ressò és entre "òbviament nítid" i "feble i curt"; Si les impureses s’adhereixen estretament al metall (com les inclusions d’escòria), l’eco és més feble i irregular.
Porositat de porus de contracció
Característiques del pols: cap ressò de superfície inferior ni ressò de defectes; Les línies d’exploració de la pantalla presenten fenòmens d’arrossegament (ones de so escampades en regions soltes, provocant senyals inestables).
4. Avantatges i escenaris d’aplicació de proves d’ultrasons
Avantatges tècnics
Alta sensibilitat: pot detectar defectes minúsculs (com ara esquerdes de la línia del cabell) amb una pressió sonora incident fins a un 0,1%.
High - Localització de precisió: error de ubicació del defecte inferior o igual a 1 mm, precisió de quantificació de profunditat fins a ± 0,5 mm.
Aplicabilitat àmplia: cobreix la majoria de fosas d’acer, ferro, alumini, etc. (les foses austenítiques d’acer requereixen un tractament especial a causa de la mida del gra gruixut).
Alta eficiència i baix cost: velocitat d’inspecció ràpida (inferior o igual a 5 minuts per colada), no es requereix consumibles (només fluid d’acoblament), adequat per a la producció massiva.
Aplicacions típiques
Fabricació mecànica: inspeccioneu les esquerdes internes i la contracció en els engranatges i les foses de l’eix per assegurar el rendiment de la càrrega -.
Aeroespacial: pantalla per a defectes de micro - a les fulles del motor i les foses de la cabina per assegurar la seguretat estructural.
Indústria de l’automoció: inspecció en línia de blocs de cilindres i colades de nucli de rodes per millorar l’eficiència de la producció.
Les proves ultrasòniques utilitzen "Reflexió de l'ona sonora - Anàlisi del senyal" Tecnologia per proporcionar una solució de "visualització" per a defectes interns de les colades. La seva alta sensibilitat, baix cost i no {- característiques destructives la converteixen en una eina estàndard per al control de qualitat de la fosa.