Az ultrahangos vizsgálattal az egyszerű formájú és sík felületű öntvényeken olyan hibákat találhatunk, mint a zsugorodási üregek, zsugorodási porozitás, porozitás, zárványok, repedések, valamint meghatározható a hibák mérete és helye.
Az ultrahangos vizsgálat az ultrahang (nagy frekvenciájú és rövid hullámhosszú) befecskendezésének módszerét jelenti.öntvény, majd az öntvény belső hibáinak észlelése a törés és a hullámforma transzformáció jellemzői szerint a határfelületen. Az ultrahangnak a sugárirányító és a terjedési visszaverő képesség jellemzői vannak.
Háromféle ultrahangos vizsgálat létezik: impulzusreflexiós módszer, penetrációs módszer és rezonancia módszer. A leggyakrabban használt ultrahangos detektálási módszer az impulzusreflexiós módszer. A hiba nagyságának és helyzetének a hiba visszhangja és az alsó felület visszhangja alapján történő megítélésének módszerére vonatkozik.
Az impulzusreflexiós módszer alapelve, hogy a szondában lévő piezoelektromos elemet nagyfrekvenciás impulzusokkal gerjesztik ultrahang impulzusok generálására. Amikor a hanghullám az öntvényben terjed és hibákba ütközik, annak egy része visszaverődik. A visszavert hullám mérete tükrözheti az öntvény belső hibáinak méretét, helyét és mélységét. A nem visszavert ultrahanghullámok tovább terjednek előre, amíg vissza nem verődnek az öntvény aljára. A hibáról és az öntvény aljáról visszaverődő hangenergiát a piezoelektromos jelátalakító egymás után veszi, majd amplitúdó formájában megjeleníti az ultrahangos hibaérzékelő kijelzőjén.
Az ultrahangos hibaérzékelő érzékenysége arra utal, hogy képes megtalálni a legkisebb hibákat is. Az ultrahangos tesztelés érzékenysége olyan tényezőktől függ, mint az ultrahanghullám frekvenciája, a hibaérzékelő nagyítása, az átviteli teljesítmény, a szonda teljesítménye és a tápegység stabilitása. Az ultrahanghullámok akusztikus közegbe való zökkenőmentes átvitele érdekében megfelelő csatolási módszert kell alkalmazni. Ez megköveteli, hogy az öntvény felületi érdessége Ra≤12,5 μm legyen. Ugyanakkor a rés levegőjének dúsítása érdekében a csatlakozó folyadékot (víz, kenőolaj, transzformátorolaj, vízüveg stb.) a szonda és az öntvény hibaérzékelő felülete közé kell juttatni.
Az ultrahangos hibafelismerés jellemzői:
1. Magas érzékelési érzékenység. Az ultrahangos hibaészlelés a beeső hangnyomásnak csak 0,1%-ának megfelelő impulzus-visszaverődési hullámú hangnyomással képes észlelni a hibás jeleket.
2. Nagy hibahelyi pontosság és nagy felbontás
3. Erős alkalmazhatóság és széles körű felhasználás. Az ultrahangos hibaérzékelés mindenféle öntvényt képes észlelni, kivéve az ausztenites acélöntvényeket.
4. Alacsony költség, nagy sebesség és nagy detektálási vastagság.
Az öntvények különböző belső hibáinak impulzusjellemzői és alakleírása a kijelzőn:
1. Repedés
Az öntési repedés egyfajta fémtörés, amely gázt tartalmaz, meghatározott irányú és lineáris eloszlású. Amikor ezeket a hibákat ultrahangos vizsgálattal észlelik, ha merőlegesek a hangsugárra, a visszavert impulzusok nyilvánvalóak, élesek és erősek. De ha az eloszlása párhuzamos a hangsugárral, nem könnyű megtalálni. Ezért a tesztelésnél több irányból kell vetíteni, hogy a hibák a legnagyobb mértékben merőlegesek legyenek a hangsugárra, és minden irányban eloszló repedéseket lehessen találni.
2. Fúvónyílás
A repedésekhez hasonlóan az öntvények fúvónyílásai is gázt tartalmaznak. A léglyuk reflexiós határfelülete szabályos és sima, így ha a hangsugár teljesen merőleges a reflexiós határfelületére, a visszavert impulzus karakterisztikája és alakja hasonló a repedéshez, emellett nyilvánvaló, éles és erős. Mivel azonban a fúvólyukak többsége kör vagy ellipszis alakú, ha a szonda enyhén elmozdul, az impulzus azonnal eltűnik. Amikor a szonda minden irányból érzékeli, fúvólyukak találhatók, és a visszavert impulzus jellemzői is kicsik. Ez nem így van a repedéseknél. Mivel a repedések lineárisan, erős irányítottsággal oszlanak el, a visszavert impulzusaik nem tűnnek el azonnal a szonda mozgása során, ugyanakkor nem mindegyik található meg minden irányból vizsgálva. Ezen jellemzők alapján megkülönböztethetünk pórusokat és repedéseket.
3. Zsugorodás
A zsugorodási üreg gázt tartalmaz, és ha effektív visszaverő felülete nagyobb, mint a hangsugár diffúziós felülete, a hangút teljesen visszaverődik, és az alsó felület impulzus-visszaverődése megszűnik. A zsugorodási üreg visszavert impulzusának jellemzői is nyilvánvalóak, élesek és erősek. A zsugorodási üreghibák megítéléséhez azonban a fenti megítélési módszer mellett a többsíkú vetítési módszert is alkalmazni kell.
4. Homokzárvány és salakzárvány
A homokzárvány és a salakzárvány kis mennyiségű gázt és nem fémes zárványokat tartalmazó fémöntvényekre vonatkozik. Ezek a szennyeződések hangenergiát nyelnek el, és mivel a visszaverő felület viszonylag egységes és sima, impulzus-visszaverődésének jellemzői a nyilvánvaló, éles, erős és tompa, lassú és rövid közöttiek. Ez utóbbi helyzet akkor fordul elő, ha a zárványok és a fém közötti határfelület abnormálisan szabálytalan, és szorosan tapad a fémhez.
5. Zsugorodási porozitás
A zsugorodási porozitásra jellemző impulzusreflexió, hogy nincs sem alsó felületi reflexió impulzus, sem hibareflexiós impulzus, hanem egy kúszó jelenség a kijelző pásztázó vonalán.
Feladás időpontja: 2022-09-24