Ultraskaņas testēšana var atrast tādus defektus kā saraušanās dobumi, saraušanās porainība, porainība, ieslēgumi un plaisas lējumos ar vienkāršām formām un plakanām virsmām, kā arī var noteikt defektu izmēru un atrašanās vietu.
Ultraskaņas testēšana attiecas uz ultraskaņas (augstas frekvences un īsa viļņa garuma) ievadīšanas metodiliešana, un pēc tam atklāj lējuma iekšējos defektus atbilstoši tā refrakcijas un viļņu formas transformācijas īpašībām saskarnē. Ultraskaņai ir staru virziena un izplatīšanās atstarošanas īpašības.
Ir trīs ultraskaņas pārbaudes veidi: impulsa atstarošanas metode, iespiešanās metode un rezonanses metode. Visbiežāk izmantotā ultraskaņas noteikšanas metode ir impulsa atstarošanas metode. Tas attiecas uz metodi, kā spriest par defekta izmēru un novietojumu pēc defekta atbalss un apakšējās virsmas atbalss.
Impulsu atstarošanas metodes pamatprincips ir tāds, ka pjezoelektriskais elements zondē tiek ierosināts ar augstfrekvences impulsiem, lai radītu ultraskaņas impulsus. Kad skaņas vilnis izplatās lējumā un saskaras ar defektiem, daļa no tā atstarojas atpakaļ. Atstarotā viļņa izmērs var atspoguļot lējuma iekšējo defektu izmēru, atrašanās vietu un dziļumu. Ultraskaņas viļņi, kas netiek atspoguļoti, turpina izplatīties uz priekšu, līdz tie tiek atspoguļoti atpakaļ lējuma apakšā. Skaņas enerģiju, kas atspoguļota no defekta un lējuma apakšas, secīgi uztver pjezoelektriskais devējs un pēc tam parāda ultraskaņas defektu detektora displejā amplitūdas veidā.
Ultraskaņas defektu detektora jutība attiecas uz tā spēju atrast mazākos defektus. Ultraskaņas testēšanas jutīgums ir saistīts ar tādiem faktoriem kā ultraskaņas viļņa frekvence, defektu detektora palielinājums, pārraides jauda, zondes veiktspēja un barošanas avota stabilitāte. Lai nodrošinātu vienmērīgu ultraskaņas viļņu pārraidi akustiskajā vidē, ir jāpieņem piemērota savienojuma metode. Tas prasa, lai lējuma virsmas raupjumam jābūt Ra≤12,5 μm. Tajā pašā laikā, lai bagātinātu spraugā esošo gaisu, savienojuma šķidrums (ūdens, smēreļļa, transformatora eļļa, ūdens stikls utt.) jāievieto starp zondi un lējuma defektu noteikšanas virsmu.
Ultraskaņas defektu noteikšanas iezīmes:
1. Augsta noteikšanas jutība. Ultraskaņas defektu noteikšana var noteikt defektu signālus ar impulsa atstarošanas viļņa skaņas spiedienu, kas ir tikai 0,1% no krītošā skaņas spiediena.
2. Augsta defektu atrašanās vietas precizitāte un augsta izšķirtspēja
3. Spēcīga pielietojamība un plašs pielietojums. Ultraskaņas defektu noteikšana var noteikt visu veidu lējumus, izņemot austenīta tērauda lējumus.
4. Zemas izmaksas, liels ātrums un liels noteikšanas biezums.
Dažādu lējumu iekšējo defektu impulsu raksturlielumi un formas apraksts displeja ekrānā:
1. Kreka
Liešanas plaisa ir sava veida metāla lūzums, kas satur gāzi, ir noteikts virziens un ir lineāri sadalīts. Ja šie defekti tiek atklāti ar ultraskaņas pārbaudi, ja tie ir perpendikulāri skaņas staram, atstarotie impulsi ir acīmredzami, asi un spēcīgi. Bet, kad tā sadalījums ir paralēls skaņas staram, to nav viegli atrast. Tāpēc, testējot, tas jāprojicē no vairākiem virzieniem, lai defekti būtu vislielākajā mērā perpendikulāri skaņas staram un būtu iespējams atrast visos virzienos sadalītas plaisas.
2. Izpūtējs
Tāpat kā plaisas, lējumu caurumi satur gāzi. Gaisa cauruma atstarošanas saskarne ir regulāra un gluda, tāpēc, kad skaņas stars ir pilnīgi perpendikulārs tā atstarošanas saskarnei, atstarotā impulsa īpašības un forma ir līdzīga plaisai, un tā ir arī acīmredzama, asa un spēcīga. Tomēr, tā kā lielākā daļa caurumu ir apļveida vai elipsveida, kad zonde nedaudz pārvietojas, pulss nekavējoties pazūd. Kad zonde uztver no visiem virzieniem, var atrast izpūšanas caurumus, un arī atstarotā impulsa raksturlielumi ir nelieli. Ar plaisām tas tā nav. Tā kā plaisas ir lineāri sadalītas ar spēcīgu virzienu, to atstarotie impulsi zondes kustības laikā nepazūd uzreiz, un tajā pašā laikā ne visus var atrast, pārbaudot no visiem virzieniem. Pamatojoties uz šīm pazīmēm, mēs varam atšķirt poras un plaisas.
3. Saraušanās
Saraušanās dobumā ir gāze, un, ja tās efektīvā atstarošanas virsma ir lielāka par skaņas stara difūzijas virsmu, skaņas ceļš tiek pilnībā atspoguļots un apakšējās virsmas impulsa atstarošana tiek novērsta. Arī saraušanās dobuma atstarotā impulsa īpašības ir acīmredzamas, asas un spēcīgas. Tomēr papildus iepriekšminētajai sprieduma metodei, spriežot par saraušanās dobuma defektiem, jāizmanto arī vairāku plakņu projekcijas metode.
4. Smilšu iekļaušana un izdedžu iekļaušana
Smilšu iekļaušana un izdedžu iekļaušana attiecas uz metāla lējumiem, kas satur nelielu daudzumu gāzes un nemetālisku ieslēgumu. Šie piemaisījumi absorbē skaņas enerģiju, un, tā kā atstarojošā virsma ir relatīvi viena un gluda, tās impulsa atstarošanas raksturlielumi ir starp acīmredzamu, asu, spēcīgu un blāvu, lēnu un īsu. Pēdējā situācija rodas, ja saskarne starp ieslēgumiem un metālu ir neparasti neregulāra un cieši pielipusi pie metāla.
5. Saraušanās porainība
Pulsa atstarošana, kas raksturīga saraušanās porainībai, ir tāda, ka nav ne apakšējās virsmas atstarošanas impulsa, ne defekta atstarošanas impulsa, bet gan rāpojoša parādība displeja ekrāna slīdošajā līnijā.
Izlikšanas laiks: 2022. gada 24. septembris