주조 산업에서는 주물 (예 : 균열, 다공성 및 수축)의 내부 결함이 제품 성능 및 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 효율적이고 비 - 파괴적인 테스트 방법으로서, 초음파 테스트는 높은 감도, 정밀성 및 광범위한 적용 가능성으로 눈에 띄므로 캐스팅 품질을 보장하기위한 핵심 도구입니다. 이 기사는 초음파 테스트의 원리, 운영 방법 및 결함 식별 기술을 조사하여 캐스팅 전문가를위한 실질적인 지침을 제공합니다.
1. 초음파 테스트의 원리 및 핵심 방법
테스트 원칙
초음파 파 (High - 주파수, 짧은 - 파장)는 빔 방향성 및 전파/반사 특성을 가지고 있습니다. 캐스팅에 주사되면 음파의 일부는 발생하는 결함을 반영하는 반면, 나머지 파도는 캐스팅의 바닥으로 계속 전파됩니다. 결함 검출기를 통해 반사 된 음향 에너지 (진폭으로 표시)를 수신하고 에코 신호의 강도, 위치 및 모양을 분석함으로써 결함의 크기, 깊이 및 특성을 결정할 수 있습니다.
주류 검사 방법
펄스 - echo 메소드 (가장 일반적으로 사용)
원리 : 프로브의 압전 요소는 초음파 펄스를 생성하기 위해 높은 - 주파수 펄스에 의해 여기됩니다. 결함이 발생하면 음파의 일부가 반사되는 반면, 반사되지 않은 음파는 캐스팅의 바닥에 도달하여 반사됩니다. 둘 다의 에코 신호는 결함 검출기 화면에 진폭으로 표시됩니다. 결함 에코를 바닥 에코와 비교함으로써, 결함 위치는 국소화되고 그 치수는 정량화된다.
장점 : 측면 프로브가 필요하지 않습니다. 단일 - 표면 테스트로 충분하므로 복잡한 모양의 주물에 적합합니다.
침투 방법 및 공명 방법 (보조 방법)
침투 방법 : 두꺼운 - 벽으로 된 주물의 예비 스크리닝에 적합한 음파 감쇠에 기초한 결함을 평가하기 위해서는 측면 프로브가 필요하다.
공명 방법 : 음파 공명 특성을 사용하여 결함 감지에 거의 사용되지 않는 두께 균일 성을 감지합니다.
2. 운영 지점 및 커플 링 기술
pre - 검사 준비
표면 준비 : 캐스팅 검사 표면은 RA12.5μm보다 거칠거나 거칠기 때문에 분쇄해야하며, 오일 얼룩과 산화물 스케일을 제거하여 부드러운 음파 전송을 보장해야합니다.
커플 링 에이전트 선택 : 물, 윤활유, 변압기 오일 또는 물 유리와 같은 커플 링 제를 적용하여 프로브와 주조 사이의 공기 갭을 채우고 음파 커플 링 효율을 향상시킵니다.
민감도 제어
검사 감도는 다음과 같은 요인에 의해 영향을받습니다.
초음파 주파수 : 고주파수 (예 : 5-10 MHz)는 작은 결함을 감지하는 데 적합한 반면, 저주파 (예 : 1-2MHz)는 강한 침투를 가지며 두꺼운 - 벽으로 된 주조에 적합합니다.
검사 기기 매개 변수 : 증폭 비 및 전송 전력은 명확한 신호를 보장하기 위해 주조 재료 및 두께와 일치해야합니다.
프로브 성능 : 적절한 주파수 및 결정 크기 (예 : 내부 결함에 대한 직선 프로브, 표면의 각진 프로브/- 표면 결함)로 프로브를 선택하십시오.
3. 주조에서 내부 결함의 초음파 식별
균열
펄스 특성 : 선형 분포, 가스, 강한 방향성이 포함됩니다. 사운드 빔이 수직 일 때, 에코는 날카 롭고 강합니다. 사운드 빔이 평행하면 신호가 약합니다 (균열을 사운드 빔에 수직으로 만들어 결함을 노출시키기 위해 다중 방향 스캔이 필요합니다).
식별 기술 : 프로브를 움직일 때 균열 에코는 즉시 사라지지 않으며 (다공도와 구별) 다중 - 방향 검사에는 신호 차이가 있습니다.
다공성 (워터 스프레이 구멍)
펄스 특성 : 원형/타원형, 부드러운 반사 인터페이스. 사운드 빔이 수직 인 경우, 에코는 균열의 균열과 비슷하지만 (강하고 날카로운) 약간의 프로브 움직임으로 사라집니다 (모공이 방향성이 부족하기 때문에 신호는 모든 방향에서 약합니다).
수축 공동 (수축 구멍)
펄스 특성 : 가스가 포함됩니다. 효과적인 반사 표면이 사운드 빔 확산 표면보다 크면 바닥 표면 에코가 사라지고 결함 에코가 강하고 날카 롭습니다 (오해를 피하기 위해 멀티 - 평면 투영을 사용하여 확인해야 함).
모래 포함 / 슬래그 포함
펄스 특성 : 단일 반사 표면으로 음향 에너지를 흡수하는 비 - 금속 불순물이 포함됩니다. 에코는 "명백히 날카 롭다"와 "약하고 짧다"사이에있다. 불순물이 금속 (예 : 슬래그 포함)에 단단히 부착되면 에코는 약하고 불규칙합니다.
수축 기공 다공성
펄스 특성 : 바닥 표면 에코 또는 결함 에코가 없음; 스크린 스캔 라인은 크롤링 현상을 나타냅니다 (느슨한 영역에서는 음파 산란이있어 불안정한 신호를 유발합니다).
4. 초음파 테스트의 장점 및 응용 시나리오
기술적 이점
높은 감도 : 입사음 음압이 0.1%로 미세한 결함 (예 : 헤어 라인 균열)을 감지 할 수 있습니다.
높음 - 정밀 국소화 : 결함 위치 오차는 1mm보다 작거나 동일하며 깊이 정량화 정확도는 최대 ± 0.5mm입니다.
광범위한 적용 가능성 : 강철, 철, 알루미늄 등으로 만든 대부분의 주물을 덮습니다 (오스테 나이트 스틸 주물은 거친 입자 크기로 인해 특별한 처리가 필요합니다).
고효율 및 저렴한 비용 : 빠른 검사 속도 (캐스팅 당 5 분 이상), 소모품이 필요하지 않음 (커플 링 유체 만) 대량 생산에 적합합니다.
일반적인 응용 프로그램
기계 제조 : 기어 및 샤프트 주물의 내부 균열 및 수축을 검사하여 부하 - 베어링 성능을 보장합니다.
항공 우주 : 구조적 안전을 보장하기 위해 엔진 블레이드 및 객실 주물의 마이크로 - 결함 스크린.
자동차 산업 : 생산 효율성을 향상시키기 위해 실린더 블록 및 휠 허브 주물의 온라인 검사.
초음파 테스트는 "음파 반사 - 신호 분석"기술을 사용하여 주조의 내부 결함에 대한 "시각화"솔루션을 제공합니다. 높은 감도, 저렴한 비용 및 비 - 파괴적 특성으로 인해 품질 관리를위한 표준 도구가됩니다.