בדיקות אולטרסאונד יכולות למצוא פגמים כגון חללי התכווצות, נקבוביות התכווצות, נקבוביות, תכלילים וסדקים ביציקות עם צורות פשוטות ומשטחים שטוחים, ויכולה לקבוע את הגודל והמיקום של הפגמים.
בדיקת אולטרסאונד מתייחסת לשיטה של הזרקת אולטרסאונד (תדירות גבוהה ואורך גל קצר) לתוך היציקה, ולאחר מכן זיהוי הפגמים הפנימיים של היציקה לפי מאפייני השבירה שלו והתמרת צורות הגל שלו בממשק.לאולטרסאונד יש את המאפיינים של כיווניות אלומה והחזרת התפשטות.
ישנם שלושה סוגים של בדיקות קוליות: שיטת השתקפות דופק, שיטת חדירה ושיטת תהודה.שיטת הזיהוי האולטרסאונד הנפוצה היא שיטת השתקפות הדופק.הכוונה היא לשיטה לשיפוט של גודל ומיקומו של הפגם לפי הד הפגם וההד של המשטח התחתון.
העיקרון הבסיסי של שיטת השתקפות הפולסים הוא שהאלמנט הפיאזואלקטרי בבדיקה נרגש על ידי פולסים בתדר גבוה ליצירת פולסים אולטרא-קוליים.כאשר גל הקול מתפשט ביציקה ונתקל בפגמים, חלק ממנו מוחזר.גודל הגל המוחזר יכול לשקף את הגודל, המיקום והעומק של הפגמים הפנימיים של היציקה.גלים קוליים שאינם משתקפים ממשיכים להתפשט קדימה עד שהם משתקפים בחזרה לתחתית היציקה.אנרגיית הקול המשתקפת מהפגם ומתחתית היציקה מתקבלת ברציפות על ידי המתמר הפיאזואלקטרי, ולאחר מכן מוצגת על הצג של גלאי הפגמים האולטראסוני בצורה של משרעת.
הרגישות של גלאי פגמים קולי מתייחסת ליכולתו למצוא את הפגמים הקטנים ביותר.הרגישות של בדיקה קולית קשורה לגורמים כמו תדירות הגל האולטרסוני, הגדלה של גלאי הפגמים, הספק השידור, ביצועי הגשושית ויציבות ספק הכוח.על מנת להבטיח שידור חלק של גלים קוליים לתוך המדיום האקוסטי, יש לאמץ שיטת צימוד מתאימה.זה מחייב שחספוס פני השטח של היציקה חייב להיות Ra≤12.5 מיקרומטר.במקביל, על מנת להעשיר את האוויר במרווח, יש למרוח את נוזל הצימוד (מים, שמן סיכה, שמן שנאי, זכוכית מים וכו') בין הגשושית לבין משטח זיהוי הפגמים של היציקה.
תכונות של זיהוי פגמים קולי:
1. רגישות זיהוי גבוהה.זיהוי פגמים אולטראסוני יכול לזהות אותות פגומים עם לחץ קול של גל השתקפות דופק של 0.1% בלבד מלחץ הקול המתרחש.
2. דיוק מיקום פגמים גבוה ורזולוציה גבוהה
3. ישימות חזקה ומגוון רחב של שימוש.זיהוי פגמים אולטראסוני יכול לזהות כל מיני יציקות למעט יציקות פלדה אוסטניטיות.
4. עלות נמוכה, מהירות גבוהה ועובי זיהוי גדול.
מאפייני הדופק ותיאור הצורה של פגמים פנימיים שונים של יציקות על מסך התצוגה:
1. סדק
סדק יציקת הוא מעין שבר מתכת, המכיל גז, בעל כיוון מסוים, והוא מופץ ליניארית.כאשר פגמים אלו מתגלים בבדיקה קולית, אם הם מאונכים לאלומת הקול, הפולסים המוחזרים ברורים, חדים וחזקים.אבל כשההפצה שלו מקבילה לאלומת הקול, לא קל למצוא אותו.לכן בעת הבדיקה יש להקרין ממספר כיוונים, כך שהפגמים יהיו מאונכים לאלומת הקול במידה הרבה ביותר, וניתן למצוא סדקים מפוזרים לכל הכיוונים.
2. חור נשיפה
כמו סדקים, חורי נשיפה ביציקות מכילים גז.ממשק ההשתקפות של חור האוויר קבוע וחלק, כך שכאשר אלומת הקול מאונכת לחלוטין לממשק ההשתקפות שלה, המאפיינים והצורה של הפולס המוחזר דומים לסדק, והוא גם ברור, חד וחזק.עם זאת, מכיוון שרוב חורי הנשיפה הם מעגליים או אליפטיים, כאשר הבדיקה זזה מעט, הדופק נעלם מיד.כאשר הגשושית מזהה מכל הכיוונים, ניתן למצוא חורי מכה, וגם המאפיינים של הדופק המוחזר קטנים.זה לא המקרה עם סדקים.מכיוון שהסדקים מפוזרים ליניארית עם כיווניות חזקה, הפולסים המוחזרים שלהם אינם נעלמים מיד במהלך תנועת הגשושית, ובמקביל, לא ניתן למצוא את כולם בבדיקה מכל הכיוונים.בהתבסס על תכונות אלה, אנו יכולים להבחין בין נקבוביות וסדקים.
3. הצטמקות
חלל ההתכווצות מכיל גז, וכאשר משטח ההשתקפות האפקטיבי שלו גדול יותר ממשטח הדיפוזיה של קרן הקול, נתיב הקול מוחזר לחלוטין, והחזר הפולס של השטח התחתון מתבטל.גם המאפיינים של הדופק המשתקף של חלל ההתכווצות ברורים, חדים וחזקים.עם זאת, בנוסף לשיטת השיפוט לעיל, שיקול הדעת של פגמי חלל התכווצות צריך להשתמש גם בשיטת ההקרנה הרב-מישורית.
4. הכללת חול והכללת סלאג
הכללת חול והכללת סיגים מתייחסים ליציקות מתכת המכילות כמות קטנה של גז ותכלילים לא מתכתיים.לזיהומים אלו יש אפקט של קליטת אנרגיית קול, ומכיוון שהמשטח המשקף הוא יחיד וחלק יחסית, המאפיינים של השתקפות הדופק שלו הם בין ברור, חד, חזק ומשעמם, איטי וקצר.המצב האחרון מתרחש כאשר הממשק בין התכלילים למתכת אינו סדיר באופן חריג ודבוק בחוזקה למתכת.
5. נקבוביות הצטמקות
השתקפות הדופק האופיינית לנקבוביות התכווצות היא שאין דופק השתקפות משטח תחתון ולא דופק השתקפות פגם, אלא תופעה זוחלת על קו הסוויף של מסך התצוגה.
זמן פרסום: 24 בספטמבר 2022