Casting -teollisuudessa valujen sisäiset viat (kuten halkeamat, huokoisuus ja kutistuminen) vaikuttavat suoraan tuotteiden suorituskykyyn ja elinikäiseen. Tehokkaana, ei - Tuhoava testausmenetelmä, ultraäänitestaus erottuu sen korkeasta herkkyydestä, tarkkuudesta ja laajasta sovellettavuudesta, mikä tekee siitä ydintyökalun valun laadun varmistamiseksi. Tämä artikkeli pohtii ultraäänitestauksen periaatteita, operatiivisia menetelmiä ja vikojen tunnistamistekniikoita, jotka tarjoavat käytännön ohjeita casting -ammattilaisille.
1. Ultraäänitestauksen periaatteet ja ydinmenetelmät
Testausperiaatteet
Ultraääniaallot (korkea - taajuus, lyhyt - aallonpituus) on säteen suuntaus ja leviäminen/heijastusominaisuudet. Kun injektoitu valu, osa ääniaaltoista pohtii vikojen kohtaamista, kun taas jäljellä olevat aallot etenevät jatkavat valun pohjaan. Saanen heijastuneen äänenergian (näytetään amplitudina) virheilmaisimen kautta ja analysoimalla kaiku -signaalien voimakkuutta, sijaintia ja muotoa, vikojen koko, syvyys ja luonne voidaan määrittää.
Valtavirran tarkastusmenetelmät
Pulssi - echo -menetelmä (yleisimmin käytetty)
Periaate: Koettimen pietsosähköinen elementti herättää korkeat - taajuuspulssit ultraäänipulssien tuottamiseksi. Kun kohtaavat vikoja, osa ääniaaltoja heijastuu, kun taas hellyttämättömät ääniaallot saavuttavat valun pohjan ja heijastuvat. Molempien ECHO -signaalit esitetään amplitudina virheen ilmaisimen näytöllä. Vertaamalla vikakaikuta pohjakaikuun, vikapaikka on paikallistettu ja sen mitat määritetään.
Edut: Ei tarvetta sivukoettimeen; Yksi - pintatestaus on riittävä, joten se sopii valuihin, joissa on monimutkaisia muotoja.
Läpäisymenetelmä ja resonanssimenetelmä (apuljeet)
Läpäisymenetelmä: Sivu anturi vaaditaan ääniaaltovaimennuksen perustuvien vikojen arvioimiseksi, joka soveltuu paksun - seinämäisten valujen alustavaan seulontaan.
Resonanssimenetelmä: Hyödyntää ääniresonanssiominaisuuksia paksuuden tasaisuuden havaitsemiseksi, jota käytetään harvoin vikojen havaitsemiseen.
2. Operatiiviset pisteet ja kytkentätekniikat
Pre - tarkastusvalmistelu
Pintavalmistus: Valan tarkastuspinnan on oltava jauhettava sileä, kun karheus on vähemmän tai yhtä suuri kuin RA12,5 μm, ja öljy tahrat ja oksidiasteikko on poistettava sileän äänen aallonsiirron varmistamiseksi.
Kytkentäaineiden valinta: Levitä kytkentäaineita, kuten vesi, voiteluöljy, muuntajaöljy tai vesilasi, jotta ilmaväli täytetään koettimen ja valun välillä, mikä parantaa ääniaallon kytkentätehokkuutta.
Herkkyyden hallinta
Tarkastusherkkyyteen vaikuttavat seuraavat tekijät:
Ultraäänitaajuus: Korkeat taajuudet (esim. 5–10 MHz) sopivat pienten vikojen havaitsemiseen, kun taas matalat taajuudet (esim. 1–2 MHz) on voimakas tunkeutuminen ja ne sopivat paksuihin - seinämäisiin valuihin.
Tarkastuslaitteen parametrit: Vahvistussuhde ja siirtoteho on sovitettava valusaineeseen ja paksuuteen selkeiden signaalien varmistamiseksi.
Koettimen suorituskyky: Valitse koettimet, joissa on asianmukaiset taajuudet ja kidekokot (esim. Sisäisten vikojen suorat koettimet, kulmakoettimet pinnan/lähellä - pintavirheitä).
3. Valitsien sisäisten vikojen ultraääni tunnistaminen
Halkeamat
Pulssin ominaisuudet: Lineaarinen jakautuminen, sisältää kaasua, voimakasta suuntausta. Kun äänisäde on pystysuora, kaiku on terävä ja vahva; Kun äänisäde on yhdensuuntainen, signaali on heikko (vikojen paljastamiseksi tarvitaan useita suuntaisia skannauksia tekemällä halkeaman kohtisuorassa äänisäteen suhteen).
Tunnistustekniikat: Kun koetinta siirretään, halkeaman kaiku ei katoa välittömästi (erottamalla se huokoisuudesta), ja multi - suunnantarkastuksissa on signaalieroja.
Huokoisuus (vesisuihkureiät)
Pulssiominaisuudet: Pyöreä/elliptinen, sileä heijastava rajapinta. Kun äänisäde on pystysuora, kaiku on samanlainen kuin halkeaman (vahva ja terävä), mutta katoaa pienellä koettimen liikkeellä (koska huokosista puuttuu suuntaus, signaalit ovat heikkoja kaikkiin suuntiin).
Supistumisontelot (kutistumisreiät)
Pulssin ominaisuudet: Sisältää kaasua; Kun efektiivinen heijastava pinta on suurempi kuin äänen säteen diffuusiopinta, alapinnan kaiku katoaa, ja vika -kaiku on vahva ja terävä (on vahvistettava käyttämällä multi - -tasoprojektiota väärinkäytön välttämiseksi).
Hiekan sulkeumat / kuonan sulkeumat
Pulssiominaisuudet: Sisältää ei -- metallisia epäpuhtauksia, jotka absorboivat äänenergiaa yhdellä heijastavalla pinnalla. Kaiku on "selvästi terävä" ja "heikko ja lyhyt"; Jos epäpuhtaudet kiinnitetään tiukasti metalliin (kuten kuonan sulkeumat), kaiku on heikompi ja epäsäännöllinen.
Kutistumishuokoisuus
Pulssi -ominaisuudet: ei alahenkilöä kaikua tai vikaan; Näytön skannauslinjat osoittavat indeksoivia ilmiöitä (ääniaallot hajoavat löysillä alueilla, aiheuttaen epävakaita signaaleja).
4. Ultraäänitestauksen edut ja sovellusskenaariot
Tekniset edut
Korkea herkkyys: Voi havaita pienet viat (kuten hiusrajojen halkeamat), joiden äänenpaine on niin alhainen kuin 0,1%.
Korkea - Tarkkuuspaikannus: Vian sijaintivirhe vähemmän tai yhtä suuri kuin 1 mm, syvyyden kvantifiointitarkkuus jopa ± 0,5 mm.
Laaja sovellettavuus: Kattaa useimmat teräksestä, raudasta, alumiinista jne.
Korkea hyötysuhde ja alhaiset kustannukset: Nopea tarkastusnopeus (vähemmän tai yhtä suuri kuin 5 minuuttia valua kohti), tarvikkeita ei tarvita (vain kytkentäneste), joka sopii massatuotantoon.
Tyypilliset sovellukset
Mekaaninen valmistus: Tarkista sisäiset halkeamat ja kutistuminen hammaspyörillä ja akselin valuilla kuormituksen - laakerin suorituskyvyn varmistamiseksi.
Aerospace: Mikro - -vikojen näyttö moottorin terien ja ohjaamon valujen varmistamiseksi rakenteellisen turvallisuuden varmistamiseksi.
Autoteollisuus: Sylinterilohkojen ja pyöräkeskuksen valujen online -tarkastus tuotannon tehokkuuden parantamiseksi.
Ultraäänitestaus käyttää "äänen aallon heijastusta - signaalianalyysi" tekniikka "visualisointi" -ratkaisun aikaansaamiseksi valujen sisäisiin vikoihin. Sen korkea herkkyys, edulliset ja ei - tuhoiset ominaisuudet tekevät siitä vakiotyökalun valun laadunvalvontaan.