اصل و ویژگی های تست اولتراسونیک (UT)
تست اولتراسونیک، صنعتی که به عنوان UT شناخته می شود، بیشترین استفاده را در تست های غیر مخرب صنعتی (تست غیر مخرب) دارد، بالاترین فرکانس و توسعه سریع یک فناوری تست غیرمخرب. می تواند در کنترل کیفیت تولید محصول، بازرسی مواد خام، بهبود فرآیند و سایر جنبه ها استفاده شود، بلکه یکی از ابزارهای ضروری برای نگهداری تجهیزات است.
کاربردهای اصلی بازرسی اولتراسونیک تشخیص عیوب ماکروسکوپی داخل قطعه کار و اندازه گیری ضخامت مواد است.
با توجه به ویژگی های مختلف، تشخیص اولتراسونیک را می توان به روش های مختلفی تقسیم کرد:
(1) طبقه بندی بر اساس اصل: روش بازتاب پالس اولتراسونیک، زمان پراش پراش پرواز (TOFD) و غیره.
(2) طبقه بندی بر اساس حالت نمایش: صفحه نمایش نوع A، صفحه نمایش تصویربرداری اولتراسونیک (تصویربرداری اسکن B، C، D، P، تصویربرداری آرایه دوگانه، و غیره).
اصل تشخیص اولتراسونیک
تشخیص اولتراسونیک، در اصل، استفاده از امواج اولتراسونیک و برهمکنش ماده است: بازتاب، شکست و پراش.
(1) سونوگرافی چیست؟
امواج مکانیکی که می توانند باعث شنیدن امواج صوتی شوند با فرکانس بین {{0}}هرتز و امواج مکانیکی با فرکانس بالاتر از 20000 هرتز را امواج اولتراسونیک می نامیم که برای انسان قابل شنیدن نیست. برای تشخیص مواد فلزی مانند فولاد، ما معمولا از امواج اولتراسونیک با فرکانس 0.5 تا 10 مگاهرتز استفاده می کنیم. (1 مگاهرتز=10 تا توان ششم هرتز)
(2) چگونه امواج اولتراسونیک ارسال و دریافت کنیم؟
عنصر اصلی پروب اولتراسونیک کریستال پیزوالکتریک است که دارای اثر پیزوالکتریک است: در اثر تنش متناوب و تنش فشاری، کریستال می تواند میدان الکتریکی متناوب ایجاد کند.
هنگامی که پالس الکتریکی با فرکانس بالا کریستال پیزوالکتریک را تحریک می کند، اثر پیزوالکتریک معکوس رخ می دهد و انرژی الکتریکی به انرژی صوتی (انرژی مکانیکی) تبدیل می شود و کاوشگر به طور متناوب امواج مافوق صوت را به شکل پالس، یعنی امواج پالس منتشر می کند. هنگامی که کاوشگر امواج مافوق صوت را دریافت می کند، یک اثر پیزوالکتریک مثبت رخ می دهد و انرژی صوتی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.
کاوشگر معمولی که برای تشخیص اولتراسونیک استفاده می شود عموماً از ویفر پیزوالکتریک، بلوک میرایی، اتصال، کابل، فیلم محافظ و پوسته تشکیل شده است که به طور کلی به دو دسته تقسیم می شود: پروب مستقیم و پروب مایل، و دومی معمولاً دارای یک بلوک مورب است که باعث می شود ویفر و سطح برخورد در یک زاویه خاص.
نمودار زیر یک ساختار کاوشگر شیبدار معمولی را نشان می دهد
تصویر زیر یک تصویر فیزیکی از کاوشگر شیبدار است:
مدل پروب: 2.5P8* 12K2.5، پارامترهای آن عبارتند از:
الف) 2.5 نشان دهنده فرکانس f: 2.5 مگاهرتز است.
ب) P نشان دهنده مواد تراشه است: سرامیک تیتانات زیرکونات سرب، با ثبات دمایی خوب، خواص الکتریکی عالی، آسان برای ساخت و قیمت پایین.
ج) 8 * 12 نشان دهنده اندازه تراشه مستطیلی است: 8 میلی متر * 12 میلی متر.
د) K2.5 نشان دهنده این است: مقدار مماس زاویه شکست پروب شیبدار 2.5، یعنی tan(68.2 درجه)=2.5 و زاویه شکست آن 68.2 درجه است.
صفحه نمایش نوع A از اصل کار روش بازتاب پالس اولتراسونیک:
موج پالس تولید شده توسط منبع صدا وارد قطعه کار می شود و موج اولتراسونیک در جهت و سرعت خاصی در قطعه کار به جلو پخش می شود. هنگام مواجهه با رابط با امپدانس صوتی متفاوت در هر دو طرف (تفاوت امپدانس صوتی اغلب به دلیل برخی ناپیوستگی در مواد مانند ترک ها، منافذ، گنجاندن سرباره و غیره ایجاد می شود)، بخشی از موج صوتی منعکس می شود، و تجهیزات تشخیص می پذیرد و نمایش می دهد: اطلاعاتی مانند دامنه و موقعیت موج صوتی را تجزیه و تحلیل می کند و وجود نقص یا اندازه و موقعیت نقص را ارزیابی می کند.
نوع A ویژگی های روش بازتاب پالس اولتراسونیک را نشان می دهد
1. دامنه کاربرد
مناسب برای مواد فلزی، غیر فلزی و کامپوزیت و سایر قطعات.
الف) آزمایش مواد اولیه و قطعات: ورق فولادی، آهنگری فولادی، صفحات آلومینیوم و آلیاژ آلومینیوم، صفحات آلیاژ تیتانیوم و تیتانیوم، صفحات کامپوزیت، لوله های فولادی بدون درز و غیره.
ب) بازرسی اتصالات جوش لب به لب: اتصالات لب به لب فولادی (شامل جوش های فیله، اتصالات جوشی T، قاب های پشتیبانی و قطعات ساختاری)، اتصالات لب به لب آلومینیوم و آلیاژ آلومینیوم
در زیر یک اتصال لب به لب فولادی وجود دارد: اتصال جوش T.
2. مزایای روش بازتاب پالس اولتراسونیک نشان داده شده در نوع A
الف) توانایی نفوذ قوی، می تواند عیوب داخلی قطعه کار را در محدوده ضخامت زیاد تشخیص دهد. برای مواد فلزی، لوله ها و صفحات جدار نازک با ضخامت 1 تا 2 میلی متر و آهنگری های فولادی به طول چند متر نیز قابل تشخیص هستند.
ب) محل نقص دقیق تر است.
ج) میزان تشخیص عیوب منطقه بیشتر است.
د) حساسیت بالا، می تواند اندازه داخلی قطعه کار را عیوب بسیار کوچک تشخیص دهد. حساسیت نظری تشخیص اولتراسونیک حدود نیمی از طول موج اولتراسونیک است و زمانی که جسم تشخیص فولاد است، از پروب مایل التراسونیک با فرکانس 2.5 مگاهرتز استفاده می شود و حساسیت آن حدود 0.65 میلی متر است.
ه) هزینه تشخیص کم است، سرعت سریع است، تجهیزات سبک، بی ضرر برای بدن انسان و محیط زیست است و استفاده از میدان راحت تر است.
3. محدودیت های روش بازتاب پالس اولتراسونیک نشان داده شده در نوع A
الف) تجزیه و تحلیل دقیق کیفی و کمی عیوب در قطعه کار هنوز نیاز به مطالعه بیشتر دارد.
ب) انجام بازرسی اولتراسونیک روی قطعه کار با شکل پیچیده یا شکل نامنظم مشکل است.
ج) محل، جهت و شکل نقص تأثیر معینی در نتیجه تشخیص دارد.
د) مواد قطعه کار، اندازه دانه و غیره تاثیر بیشتری در تشخیص دارند.
ه) نمایش نتایج آزمایش شهودی نیست و هیچ شاهد مستقیمی از نتایج آزمایش وجود ندارد.
بسیاری از مارک های فولادی به منظور اطمینان بهتر از عدم وجود عیب در داخل محصول، پس از نورد و آهنگری تشخیص عیب اولتراسونیک، به خصوص ظرف فولادی ضد زنگ مورد استفاده، 304.316 ll 321304 310 s347 هستند. 410 s440c. محور دنده با فولاد آلیاژی، 4140. SCM440, SCM420, SCM4151.7225, 8620434. فولاد قالب، D2، SKD11، 1.2379، 1.2344، H13، P20 و 718،1.2343، H11، H10، SKD61. Sichuan Liaofu Special Steel Trading Co., Ltd. می تواند مواد با کیفیت فوق را در اختیار شما قرار دهد. محصولات این شرکت به اروپا، آمریکا و آسیای جنوب شرقی صادر می شود، برای مشاوره خوش آمدید.