O princípio e as características do teste ultrassônico (UT)
O teste ultrassônico, a indústria conhecida como UT, é o mais amplamente utilizado em testes não destrutivos industriais (ensaios não destrutivos), a maior frequência e o rápido desenvolvimento de uma tecnologia de testes não destrutivos. Pode ser usado no controle de qualidade de fabricação de produtos, inspeção de matérias-primas, melhorar o processo e outros aspectos, mas também um dos meios indispensáveis de manutenção de equipamentos.
As principais aplicações da inspeção ultrassônica são a detecção de defeitos macroscópicos no interior das peças de trabalho e a medição da espessura do material.
De acordo com diferentes características, a detecção ultrassônica pode ser dividida em uma variedade de métodos diferentes:
(1) Classificação de acordo com o princípio: método de reflexão de pulso ultrassônico, tempo de difração de difração de voo (TOFD), etc.
(2) Classificado por modo de exibição: exibição tipo A, exibição de imagens ultrassônicas (imagens de varredura B, C, D, P, imagens de matriz dupla, etc.).
Princípio da detecção ultrassônica
A detecção ultrassônica, em essência, é o uso de ondas ultrassônicas e a interação da matéria: reflexão, refração e difração.
(1) O que é ultrassom?
Chamamos as ondas mecânicas que podem causar audição de ondas sonoras, com frequência entre {{0}}Hz, e as ondas mecânicas com frequência superior a 20000Hz são chamadas de ondas ultrassônicas, que são inaudíveis para o ser humano. Para a detecção de materiais metálicos, como aço, geralmente usamos ondas ultrassônicas com frequência de 0,5~10MHz. (1MHz=10 elevado a sexta potência Hz)
(2) Como enviar e receber ondas ultrassônicas?
O elemento central da sonda ultrassônica é o cristal piezoelétrico, que tem efeito piezoelétrico: sob a ação de tensão alternada e estresse de compressão, o cristal pode produzir campo elétrico alternado.
Quando o pulso elétrico de alta frequência excita o cristal piezelétrico, ocorre o efeito piezoelétrico inverso, e a energia elétrica é convertida em energia sonora (energia mecânica), e a sonda emite intermitentemente ondas ultrassônicas na forma de pulsos, ou seja, ondas de pulso. Quando a sonda recebe ondas ultrassônicas, ocorre um efeito piezoelétrico positivo, convertendo energia sonora em energia elétrica.
A sonda convencional utilizada para detecção ultrassônica é geralmente composta por wafer piezoelétrico, bloco amortecedor, junta, cabo, filme protetor e invólucro, que geralmente é dividida em duas categorias: sonda reta e sonda inclinada, sendo que esta última geralmente possui um bloco diagonal que torna o wafer e a superfície incidente em um determinado ângulo.
O diagrama a seguir mostra uma estrutura de sonda inclinada típica
A seguir, uma imagem física da sonda inclinada:
O modelo da sonda :2.5P8* 12K2.5, seus parâmetros são:
a) 2,5 representa a frequência f: 2,5MHz;
b) P representa o material do chip é: cerâmica titanato de zirconato de chumbo, com boa estabilidade de temperatura, excelentes propriedades elétricas, fácil de fabricar e baixo preço;
c) 8*12 representa tamanho de chip retangular: 8mm*12mm;
d) K2.5 representa: o valor da tangente do Ângulo de refração da sonda inclinada é 2,5, ou seja, tan(68,2 graus )=2,5, e seu Ângulo de refração é 68,2 graus .
Exibição tipo A do princípio de funcionamento do método de reflexão de pulso ultrassônico:
A onda de pulso gerada pela fonte sonora entra na peça de trabalho e a onda ultrassônica se propaga em uma determinada direção e velocidade na peça de trabalho. Ao encontrar a interface com impedância acústica diferente em ambos os lados (muitas vezes a diferença de impedância acústica é causada por alguma descontinuidade no material, como trincas, poros, inclusão de escória etc.), parte da onda sonora é refletida e o o equipamento de detecção aceita e exibe: analisa as informações como a amplitude e a posição da onda sonora e avalia se o defeito existe ou o tamanho e a posição do defeito.
Tipo A mostra as características do método de reflexão de pulso ultrassônico
1. Âmbito de aplicação
Adequado para materiais metálicos, não metálicos e compostos e outras peças.
a) Teste de matérias-primas e peças: chapa de aço, forjados de aço, placas de alumínio e ligas de alumínio, placas de titânio e ligas de titânio, placas compostas, tubos de aço sem costura, etc.
b) Inspeção de juntas de solda de topo: juntas de topo de aço (incluindo soldas de filete, juntas soldadas em T, estruturas de suporte e peças estruturais), juntas de topo de alumínio e ligas de alumínio
Abaixo está uma junta de topo de aço: Junta soldada em T.
2. as vantagens do método de reflexão de pulso ultrassônico mostrado no tipo A
a) Forte capacidade de penetração, pode detectar os defeitos internos da peça de trabalho dentro de uma ampla faixa de espessura. Para materiais metálicos, podem ser detectados tubos e placas de paredes finas com uma espessura de 1 a 2 mm, e também podem ser detectados forjados de aço com vários metros de comprimento.
b) A localização do defeito é mais precisa.
c) A taxa de detecção de defeitos de área é maior.
d) Alta sensibilidade, pode detectar defeitos muito pequenos no tamanho interno da peça. A sensibilidade teórica da detecção ultrassônica é cerca de metade do comprimento de onda ultrassônico e, quando o objeto de detecção é de aço, a sonda inclinada ultrassônica com frequência de 2,5 MHz é usada e a sensibilidade é de cerca de 0,65 mm.
e) O custo de detecção é baixo, a velocidade é rápida, o equipamento é leve, inofensivo ao corpo humano e ao meio ambiente, e o uso em campo é mais conveniente.
3. as limitações do método de reflexão de pulso ultrassônico exibido no tipo A
a) A análise qualitativa e quantitativa precisa de defeitos na peça de trabalho ainda precisa ser mais estudada.
b) É difícil realizar a inspeção ultrassônica em peças de forma complexa ou irregular.
c) A localização, orientação e forma do defeito têm certa influência no resultado da detecção.
d) O material da peça de trabalho, o tamanho do grão, etc., têm um impacto maior na detecção.
e) A exibição dos resultados dos testes não é intuitiva, não havendo registro direto de testemunhas dos resultados dos testes.
Muitas marcas de aço para melhor garantir que não haja defeitos no interior do produto, após laminação e forjamento são detecção ultrassônica de falhas, especialmente o recipiente de aço inoxidável usado, 304.316 ll 321304 310 s347. 410s440c. Eixo de engrenagem com liga de aço, 4140. SCM440, SCM420, SCM4151.7225, 8620434. Molde de aço, D2, SKD11, 1.2379, 1.2344, H13, P20 e 718,1.2343, H11, H10, SKD61. A Sichuan Liaofu Special Steel Trading Co., Ltd. pode fornecer os materiais de qualidade acima. Os produtos da empresa são exportados para a Europa, América e Sudeste Asiático, bem-vindo a consultar.