English
Ультразвуковой контроль относится к методу подачи ультразвука (высокочастотного и коротковолнового) в отливку с последующим обнаружением внутренних дефектов отливки по характеристикам его преломления и преобразования формы волны на границе раздела. Ультразвук имеет характеристики направленности луча и отражательной способности распространения. Обычно используемый метод ультразвукового обнаружения - метод отражения импульсов. Он относится к методу оценки размера и положения дефекта по эхосигналу дефекта и эхосигналу нижней поверхности.
Основной принцип метода отражения импульсов заключается в том, что пьезоэлектрический элемент в зонде возбуждается высокочастотными импульсами для генерации ультразвуковых импульсов. Когда звуковая волна распространяется в отливке и сталкивается с дефектами, часть ее отражается обратно. Размер отраженной волны может отражать размер, расположение и глубину внутренних дефектов отливки. Неотраженные ультразвуковые волны продолжают распространяться вперед до тех пор, пока не отразятся обратно на дно отливки. Энергия звука, отраженная от дефекта и дна отливки, последовательно принимается пьезопреобразователем, а затем отображается на дисплее ультразвукового дефектоскопа в виде амплитуды.
Аппаратура ультразвуковой дефектоскопии, использующая принцип метода отражения, обычно включает четыре части: генератор высокочастотных импульсов, зонд (преобразователь), приемный усилитель и дисплей. Среди них датчики делятся на два типа: прямые датчики и наклонные датчики. Прямые преобразователи используются только для обнаружения дефектов, перпендикулярных направлению распространения ультразвуковых волн; в то время как наклонные датчики в основном используются для обнаружения дефектов, параллельных направлению распространения ультразвуковых волн. Наклонный зонд в основном использует наличие отраженных и преломленных поперечных волн в дополнение к отраженным и преломленным продольным волнам при переходе из одной среды в другую при распространении ультразвуковых волн.
Под чувствительностью ультразвукового дефектоскопа понимается его способность обнаруживать мельчайшие дефекты. Чувствительность ультразвукового контроля связана с такими факторами, как частота ультразвуковой волны, увеличение дефектоскопа, мощность передачи, производительность датчика и стабильность источника питания. Чтобы обеспечить плавную передачу ультразвуковых волн в акустическую среду, необходимо использовать соответствующий метод связи. Для этого требуется, чтобы шероховатость поверхности отливки была Ra≤12,5 мкм. При этом для обогащения воздуха в зазоре между зондом и дефектоскопической поверхностью отливки следует подавать связующую жидкость (воду, смазочное масло, трансформаторное масло, жидкое стекло и др.).
Особенности ультразвуковой дефектоскопии:
1) Высокая чувствительность обнаружения. Ультразвуковая дефектоскопия позволяет обнаруживать сигналы дефекта при звуковом давлении импульсной волны отражения всего 0,1% от падающего звукового давления.
2) Высокая точность локализации дефектов и высокое разрешение
3) Сильная применимость и широкий спектр использования. Ультразвуковой дефектоскопией можно обнаружить все виды отливок, кроме отливок из аустенитной стали.
4) Низкая стоимость, высокая скорость и большая толщина обнаружения.