Dalam industri casting, cacat internal dalam coran (seperti retakan, porositas, dan penyusutan) secara langsung memengaruhi kinerja produk dan umur. Sebagai metode pengujian destruktif yang efisien, non-, pengujian ultrasonik menonjol karena sensitivitas tinggi, presisi, dan penerapan yang luas, menjadikannya alat inti untuk memastikan kualitas casting. Artikel ini akan mempelajari prinsip -prinsip, metode operasional, dan teknik identifikasi cacat pengujian ultrasonik, memberikan panduan praktis untuk para profesional casting.
1. Prinsip dan metode inti pengujian ultrasonik
Prinsip pengujian
Gelombang ultrasonik (frekuensi tinggi -, pendek - panjang gelombang) memiliki arah balok dan karakteristik propagasi/refleksi. Ketika disuntikkan ke dalam casting, bagian dari gelombang suara merefleksikan cacat menghadapi, sementara gelombang yang tersisa terus merambat ke bagian bawah casting. Dengan menerima energi suara yang dipantulkan (ditampilkan sebagai amplitudo) melalui detektor cacat dan menganalisis kekuatan, posisi, dan bentuk sinyal gema, ukuran, kedalaman, dan sifat cacat dapat ditentukan.
Metode inspeksi arus utama
Pulse - metode echo (paling umum digunakan)
Prinsip: Elemen piezoelektrik dari probe bersemangat dengan pulsa frekuensi tinggi - tinggi untuk menghasilkan pulsa ultrasonik. Saat menemukan cacat, bagian dari gelombang suara dipantulkan, sedangkan gelombang suara yang tidak direfleksikan mencapai bagian bawah casting dan tercermin. Sinyal gema dari keduanya ditampilkan pada layar Detektor Flaw sebagai amplitudo. Dengan membandingkan gema cacat dengan gema bawah, lokasi cacat terlokalisasi dan dimensinya dikuantifikasi.
Keuntungan: Tidak perlu penyelidikan samping; Single - pengujian permukaan sudah cukup, membuatnya cocok untuk coran dengan bentuk yang kompleks.
Metode penetrasi dan metode resonansi (metode tambahan)
Metode Penetrasi: Diperlukan probe samping untuk menilai cacat berdasarkan atenuasi gelombang suara, cocok untuk penyaringan awal - coran berdinding tebal.
Metode Resonansi: Memanfaatkan karakteristik resonansi gelombang suara untuk mendeteksi keseragaman ketebalan, jarang digunakan untuk deteksi cacat.
2. Poin Operasional dan Teknik Kopling
Pre - Persiapan Inspeksi
Persiapan Permukaan: Permukaan inspeksi casting harus digiling halus dengan kekasaran kurang dari atau sama dengan RA12.5μm, dan noda minyak dan skala oksida harus dihilangkan untuk memastikan transmisi gelombang suara yang halus.
Pemilihan agen kopling: Oleskan agen kopling seperti air, minyak pelumas, oli transformator, atau kaca air untuk mengisi celah udara antara probe dan pengecoran, meningkatkan efisiensi kopling gelombang suara.
Kontrol Sensitivitas
Sensitivitas inspeksi dipengaruhi oleh faktor -faktor berikut:
Frekuensi ultrasonik: frekuensi tinggi (misalnya, 5-10 MHz) cocok untuk mendeteksi cacat kecil, sedangkan frekuensi rendah (misalnya, 1-2 MHz) memiliki penetrasi yang kuat dan cocok untuk coran berdinding tebal {{8} {8}.
Parameter instrumen inspeksi: Rasio amplifikasi dan daya transmisi harus dicocokkan dengan bahan casting dan ketebalan untuk memastikan sinyal yang jelas.
Kinerja Probe: Pilih probe dengan frekuensi yang sesuai dan ukuran kristal (misalnya, probe lurus untuk cacat internal, probe miring untuk permukaan/dekat - cacat permukaan).
3. Identifikasi ultrasonik cacat internal dalam coran
Celah
Karakteristik pulsa: distribusi linier, mengandung gas, arah yang kuat. Ketika balok suara vertikal, gema tajam dan kuat; Ketika balok suara paralel, sinyal lemah (beberapa pemindaian terarah diperlukan untuk mengekspos cacat dengan membuat retak tegak lurus terhadap balok suara).
Teknik Identifikasi: Saat memindahkan probe, gema retak tidak segera hilang (membedakannya dari porositas), dan ada perbedaan sinyal dalam inspeksi terarah multi -.
Porositas (lubang semprotan air)
Karakteristik pulsa: melingkar/elips, dengan antarmuka reflektif yang halus. Ketika balok suara vertikal, gema mirip dengan retakan (kuat dan tajam), tetapi menghilang dengan sedikit gerakan probe (karena pori -pori tidak memiliki arah, sinyal lemah di semua arah).
Rongga kontraksi (lubang penyusutan)
Karakteristik pulsa: mengandung gas; Ketika permukaan reflektif yang efektif lebih besar dari permukaan difusi balok suara, gema permukaan bawah menghilang, dan gema cacat kuat dan tajam (harus dikonfirmasi menggunakan proyeksi bidang multi - untuk menghindari kesalahan penilaian).
Inklusi Pasir / Inklusi Terak
Karakteristik pulsa: Berisi non - pengotor logam yang menyerap energi suara, dengan permukaan reflektif tunggal. Gema adalah antara "jelas tajam" dan "lemah dan pendek"; Jika kotoran dipatuhi dengan erat pada logam (seperti inklusi terak), gema lebih lemah dan tidak teratur.
Porositas pori penyusutan
Karakteristik pulsa: Tidak ada gema permukaan bawah atau gema cacat; Garis pemindaian layar menunjukkan fenomena merangkak (gelombang suara tersebar di daerah longgar, menyebabkan sinyal yang tidak stabil).
4. Keuntungan dan skenario aplikasi pengujian ultrasonik
Keuntungan teknis
Sensitivitas Tinggi: Dapat mendeteksi cacat menit (seperti retakan garis rambut) dengan tekanan suara insiden serendah 0,1%.
High - Lokalisasi Presisi: Kesalahan lokasi cacat kurang dari atau sama dengan 1mm, akurasi kuantifikasi kedalaman hingga ± 0,5mm.
Penerapan yang luas: Meliputi sebagian besar coran yang terbuat dari baja, besi, aluminium, dll. (Coran baja austenitik memerlukan perlakuan khusus karena ukuran butir kasar).
Efisiensi Tinggi dan Biaya Rendah: Kecepatan inspeksi cepat (kurang dari atau sama dengan 5 menit per casting), tidak diperlukan bahan habis pakai (hanya cairan kopling), cocok untuk produksi massal.
Aplikasi khas
Mekanik Manufaktur: Periksa retakan internal dan penyusutan pada roda gigi dan coran poros untuk memastikan beban - kinerja bantalan.
Aerospace: Layar untuk mikro - cacat pada bilah mesin dan coran kabin untuk memastikan keamanan struktural.
Industri Otomotif: Inspeksi online blok silinder dan coran hub roda untuk meningkatkan efisiensi produksi.
Pengujian ultrasonik menggunakan teknologi "refleksi gelombang suara - analisis sinyal" untuk memberikan solusi "visualisasi" untuk cacat internal dalam coran. Sensitivitas tinggi, biaya rendah, dan karakteristik destruktif non- menjadikannya alat standar untuk casting kualitas kontrol.