Las pruebas ultrasónicas pueden encontrar defectos como cavidades de contracción, porosidad de contracción, porosidad, inclusiones y grietas en piezas fundidas con formas simples y superficies planas, y pueden determinar el tamaño y la ubicación de los defectos.
La prueba ultrasónica se refiere a un método de inyectar ultrasonido (alta frecuencia y longitud de onda corta) en elfundición, y luego detectar los defectos internos de la pieza fundida de acuerdo con las características de su refracción y transformación de forma de onda en la interfaz. El ultrasonido tiene las características de directividad del haz y reflectividad de propagación.
Hay tres tipos de pruebas ultrasónicas: método de reflexión de pulso, método de penetración y método de resonancia. El método de detección ultrasónico comúnmente utilizado es el método de reflexión del pulso. Se refiere a un método para juzgar el tamaño y la posición del defecto según el eco del defecto y el eco de la superficie inferior.
El principio básico del método de reflexión del pulso es que el elemento piezoeléctrico de la sonda se excita mediante pulsos de alta frecuencia para generar pulsos ultrasónicos. Cuando la onda sonora se propaga en la pieza fundida y encuentra defectos, una parte se refleja. El tamaño de la onda reflejada puede reflejar el tamaño, la ubicación y la profundidad de los defectos internos de la pieza fundida. Las ondas ultrasónicas que no se reflejan continúan propagándose hacia adelante hasta que se reflejan de regreso al fondo de la pieza fundida. La energía sonora reflejada por el defecto y el fondo de la pieza fundida es recibida sucesivamente por el transductor piezoeléctrico y luego mostrada en la pantalla del detector de defectos ultrasónico en forma de amplitud.
La sensibilidad de un detector de defectos ultrasónico se refiere a su capacidad para encontrar los defectos más pequeños. La sensibilidad de las pruebas ultrasónicas está relacionada con factores como la frecuencia de la onda ultrasónica, el aumento del detector de fallas, la potencia de transmisión, el rendimiento de la sonda y la estabilidad de la fuente de alimentación. Para garantizar la transmisión fluida de ondas ultrasónicas al medio acústico, se debe adoptar un método de acoplamiento adecuado. Esto requiere que la rugosidad de la superficie de la pieza fundida sea Ra≤12,5 μm. Al mismo tiempo, para enriquecer el aire en el espacio, se debe aplicar líquido de acoplamiento (agua, aceite lubricante, aceite de transformador, vidrio soluble, etc.) entre la sonda y la superficie de detección de defectos de la pieza fundida.
Características de la detección de defectos por ultrasonidos:
1. Alta sensibilidad de detección. La detección de defectos por ultrasonidos puede detectar señales de defectos con una presión sonora de onda de reflexión de pulso de solo el 0,1% de la presión sonora incidente.
2. Alta precisión de localización de defectos y alta resolución
3. Gran aplicabilidad y amplia gama de usos. La detección de fallas por ultrasonidos puede detectar todo tipo de piezas fundidas, excepto piezas fundidas de acero austenítico.
4. Bajo costo, alta velocidad y gran espesor de detección.
Las características del pulso y la descripción de la forma de diferentes defectos internos de las piezas fundidas en la pantalla:
1. Grieta
La grieta de fundición es un tipo de fractura de metal que contiene gas, tiene una dirección determinada y está distribuida linealmente. Cuando estos defectos se encuentran mediante inspección ultrasónica, si son perpendiculares al haz de sonido, los pulsos reflejados son obvios, agudos y fuertes. Pero cuando su distribución es paralela al haz de sonido, no es fácil encontrarlo. Por lo tanto, al realizar la prueba, se debe proyectar desde múltiples direcciones, de modo que los defectos sean perpendiculares al haz de sonido en la mayor medida posible y sea posible encontrar grietas distribuidas en todas las direcciones.
2. espiráculo
Al igual que las grietas, los espiráculos de las piezas fundidas contienen gas. La interfaz de reflexión del orificio de aire es regular y suave, por lo que cuando el haz de sonido es completamente perpendicular a su interfaz de reflexión, las características y la forma del pulso reflejado son similares a las de la grieta, y también es obvio, agudo y fuerte. Sin embargo, debido a que la mayoría de los espiráculos son circulares o elípticos, cuando la sonda se mueve ligeramente, el pulso desaparece inmediatamente. Cuando la sonda detecta desde todas las direcciones, se pueden encontrar agujeros de soplado y las características del pulso reflejado también son pequeñas. Este no es el caso de las grietas. Debido a que las grietas están distribuidas linealmente con una fuerte direccionalidad, sus pulsos reflejados no desaparecen inmediatamente durante el movimiento de la sonda y, al mismo tiempo, no todas se pueden encontrar cuando se inspeccionan desde todas las direcciones. En base a estas características podemos distinguir entre poros y grietas.
3. Contracción
La cavidad de contracción contiene gas y cuando su superficie de reflexión efectiva es mayor que la superficie de difusión del haz de sonido, la trayectoria del sonido se refleja totalmente y se elimina la reflexión del pulso de la superficie inferior. Las características del pulso reflejado de la cavidad de contracción también son obvias, agudas y fuertes. Sin embargo, además del método de evaluación anterior, el juicio de los defectos de la cavidad por contracción también debe utilizar el método de proyección multiplano.
4. Inclusión de arena e inclusión de escoria
La inclusión de arena y la inclusión de escoria se refieren a piezas fundidas de metal que contienen una pequeña cantidad de gas e inclusiones no metálicas. Estas impurezas tienen el efecto de absorber la energía del sonido y, debido a que la superficie reflectante es relativamente única y suave, las características de su reflexión del pulso varían entre obvias, agudas, fuertes y opacas, lentas y cortas. La última situación ocurre cuando la interfaz entre las inclusiones y el metal es anormalmente irregular y está fuertemente adherida al metal.
5. Porocidad de contracción
La característica de reflexión del pulso de la porosidad por contracción es que no hay un pulso de reflexión en la superficie inferior ni un pulso de reflexión de defecto, sino un fenómeno de arrastre en la línea de barrido de la pantalla.
Hora de publicación: 24 de septiembre de 2022