Principen och egenskaperna för ultraljudstestning (UT)
Ultraljudstestning, branschen som kallas UT, är den mest använda inom industriell oförstörande testning (Nodestructive Testing), den högsta frekvensen och snabba utvecklingen av en oförstörande testteknik. Kan användas i produkttillverkning kvalitetskontroll, råvaruinspektion, förbättra processen och andra aspekter, men också ett av de oumbärliga medlen för underhåll av utrustning.
De huvudsakliga tillämpningarna för ultraljudsinspektion är detektering av makroskopiska defekter inuti arbetsstycken och mätning av materialtjocklek.
Enligt olika egenskaper kan ultraljudsdetektering delas in i en mängd olika metoder:
(1) Klassificering enligt princip: ultraljudspulsreflektionsmetod, Diffraction Time ofFlight Diffraction (TOFD), etc.
(2) Klassificerad efter visningsläge: A-typ display, ultraljudsbildskärm (B, C, D, P skanningsbild, dual array imaging, etc.).
Principen för ultraljudsdetektering
Ultraljudsdetektering är i huvudsak användningen av ultraljudsvågor och växelverkan mellan materia: reflektion, refraktion och diffraktion.
(1) Vad är ultraljud?
Vi kallar de mekaniska vågorna som kan orsaka hörande ljudvågor, med en frekvens mellan {{0}}Hz, och de mekaniska vågorna med en frekvens högre än 20000Hz kallas ultraljudsvågor, som är ohörbara för människor. För detektering av metallmaterial som stål använder vi vanligtvis ultraljudsvågor med en frekvens på 0,5 ~ 10MHz. (1MHz=10 till sjätte potensen Hz)
(2) Hur skickar och tar man emot ultraljudsvågor?
Kärnelementet i ultraljudssonden är piezoelektrisk kristall, som har piezoelektrisk effekt: under inverkan av alternerande spänning och kompressionsspänning kan kristallen producera alternerande elektriskt fält.
När den högfrekventa elektriska pulsen exciterar den piezoelektriska kristallen uppstår den omvända piezoelektriska effekten, och den elektriska energin omvandlas till ljudenergi (mekanisk energi), och sonden avger intermittent ultraljudsvågor i form av pulser, det vill säga pulsvågor. När sonden tar emot ultraljudsvågor uppstår en positiv piezoelektrisk effekt som omvandlar ljudenergi till elektrisk energi.
Den konventionella sonden som används för ultraljudsdetektering är vanligtvis sammansatt av piezoelektrisk skiva, dämpningsblock, skarv, kabel, skyddsfilm och skal, som generellt är uppdelad i två kategorier: rak sond och lutande sond, och den senare har vanligtvis ett diagonalt block som gör wafern och infallsytan i en viss vinkel.
Följande diagram visar en typisk lutande sondstruktur
Följande är en fysisk bild av den lutande sonden:
Sondmodellen:2.5P8* 12K2.5, dess parametrar är:
a) 2,5 representerar frekvens f: 2,5 MHz;
b) P representerar chipmaterialet är: blyzirkonattitanatkeramik, med god temperaturstabilitet, utmärkta elektriska egenskaper, lätt att tillverka och lågt pris;
c) 8*12 representerar rektangulär spånstorlek: 8mm*12mm;
d) K2,5 representerar: tangentvärdet för brytningsvinkeln för den lutande sonden är 2,5, det vill säga tan(68,2 grader )=2.5, och dess brytningsvinkel är 68,2 grader.
Typ A-visning av ultraljudspulsreflektionsmetodens arbetsprincip:
Pulsvågen som genereras av ljudkällan kommer in i arbetsstycket, och ultraljudsvågen fortplantar sig framåt i en viss riktning och hastighet i arbetsstycket. När man möter gränssnittet med olika akustisk impedans på båda sidor (skillnaden i akustisk impedans orsakas ofta av viss diskontinuitet i materialet, såsom sprickor, porer, slagginneslutning, etc.), reflekteras en del av ljudvågen, och detektionsutrustning accepterar och visar: analyserar informationen såsom ljudvågens amplitud och position, och utvärderar om defekten finns eller storleken och positionen för defekten.
Typ A visar egenskaperna hos ultraljudspulsreflektionsmetoden
1. Tillämpningsområde
Lämplig för metall, icke-metall och kompositmaterial och andra delar.
a) Provning av råmaterial och delar: stålplåt, stålsmide, aluminium- och aluminiumlegeringsplåtar, titan- och titanlegeringsplåtar, kompositplåtar, sömlösa stålrör, etc.
b) Inspektion av stumsvetsfog: stumfogar av stål (inklusive kälsvetsar, T-svetsfogar, stödramar och konstruktionsdelar), stumfogar av aluminium och aluminiumlegeringar
Nedan finns en stumfog av stål: T-svetsad fog.
2. fördelarna med ultraljudspulsreflektionsmetoden som visas i typ A
a) Stark penetrationsförmåga, kan upptäcka arbetsstyckets inre defekter inom ett stort tjockleksområde. För metallmaterial kan tunnväggiga rör och plattor med en tjocklek på 1~2mm detekteras, och flera meter långa stålsmide kan också detekteras.
b) Felplatsen är mer exakt.
c) Detektionshastigheten för områdesdefekter är högre.
d) Hög känslighet, kan upptäcka arbetsstyckets inre storlek mycket små defekter. Den teoretiska känsligheten för ultraljudsdetektering är ungefär hälften av ultraljudsvåglängden, och när detektionsobjektet är stål används den lutande ultraljudssonden med en frekvens på 2,5 MHz och känsligheten är ungefär 0.65 mm.
e) Detekteringskostnaden är låg, hastigheten är snabb, utrustningen är lätt, ofarlig för människokroppen och miljön, och fältanvändningen är bekvämare.
3. begränsningarna för ultraljudspulsreflektionsmetoden som visas i typ A
a) Noggrann kvalitativ och kvantitativ analys av defekter i arbetsstycket behöver fortfarande studeras ytterligare.
b) Det är svårt att utföra ultraljudsinspektion på ett arbetsstycke med komplex form eller oregelbunden form.
c) Defektens läge, orientering och form har en viss inverkan på detekteringsresultatet.
d) Arbetsstyckets material, kornstorlek etc. har större inverkan på detekteringen.
e) Visningen av testresultat är inte intuitiv, och det finns inga direkta vittnesuppgifter om testresultat.
Många märken Stål för att bättre säkerställa inga defekter inuti produkten, efter valsning och smidning är ultraljudsdetektering av fel, speciellt den använda behållaren av rostfritt stål, 304.316 ll 321304 310 s347. 410 s440c. Växelaxel med legerat stål, 4140. SCM440, SCM420, SCM4151.7225, 8620434. Formstål, D2, SKD11, 1.2379, 1.2344, H13, P20 och 718,1.2343, H11, H10, SKD61. Sichuan Liaofu Special Steel Trading Co., Ltd. kan förse dig med ovanstående kvalitetsmaterial. Företagets produkter exporteras till Europa, Amerika och Sydostasien, välkommen att konsultera.