השימוש בבדיקת אולטרה סאונד להערכה לא הרסנית של חלקים

השימוש בבדיקת אולטרה סאונד להערכה לא הרסנית של חלקים

הערכה לא הרסנית (NDE) היא אבן הפינה של אבטחת איכות בייצור מודרני, במיוחד עבור מרכיבים קריטיים בטיחותיים.בין שיטות NDE רבות זמין, בדיקת קול (UT) בולטת ליכולתו לחקור עמוק לתוך חלק לחשוף פגמים פנימיים - כגון צמתים מתכווץ, תכונות, נפיחות, דמעות חמות, או הכללות - מבלי לשנות או להזיק את הרכיב, על ידי הטבע שלהם יכול למנוע את הפגמים החיוניים של תהליך זיהוי צבע זה, הוא שילוב של תכונות קריטי, לפני שהוא מספק את המאפיין קריטי של תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות זיהוי של תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות זיהוי, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות זיהוי יעיל של תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות זיהוי, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, תכונות קריטיות, סודיות, סודיות, תכונות זיהוי

עקרונות בדיקה אולטרה סאונד

בדיקות אולטרה סאונד מסתמכות על ההתפשטות של גלי קול גבוהים - באופן חד-משמעי בטווח של 0.5 MHz ל 25 MHz - באמצעות חומר. A Transducer (probe) ממיר אנרגיה חשמלית לתוך רטטים מכניים, אשר מוצגים לתוך החלק הסט באמצעות חומר הפיכה כגון מים, ג'ל או שמן. כמו הגל נוסע, ממשק שבו שינויים אקוסטיים - כגון סדק, רפלק, או רפלקציה לאחור על גבי גל, או ירידה, על גבי גל, או כוח-אוט.

סוגי גלים ומצבים

שני סוגי הגל העיקריים משמשים ב UT: גלי גלי זמן ארוכים (מתח) וגלי הגל (transverse) הם הנפוצים ביותר לזיהוי פגמים נפחיים כי הם נוסעים היטב דרך נוזלים ו מוצקים. גלים Shear, הדורשים המרה מוצקה, הם לעתים קרובות מועסקים כדי לזהות פגמים מכווני התוכנית לצליל.

דור וקבלת אולטרה-סאונד

גבישים Piezoelectric הם הלב של רוב טרנסנפורמטים.כאשר מתח משתנה מוחל, הגביש מתרחב וחוזים, ייצור גלי קול.verse, חוזר הדים גורם עיוות מכני של הקריסטל, הפקת אות מתח.מודרני טרנספורצים עשויים להשתמש עיצובים חד-פעמיים עבור פיקוח ידני או ריבוי-יישומים עבור שילוב של צינורות אוויריים עבור שילוב.

היתרונות של בדיקות אולטרה סאונד עבור חלקים

UT מציע כמה יתרונות ברורים על שיטות NDE אחרות כמו רדיוגרפיה, בדיקת חלקיקים מגנטית, או בדיקות לוט נוזלי, במיוחד עבור ליהוק. היתרונות האלה להפוך את זה לבחירה המועדפת בתעשיות רבות.

• (FLT:0) ללא הרס ובטיחות: 1) שלא כמו רדיוגרפיה, UT אינו משתמש בקרינה מקרינה, מה שהופך אותה לבטוחה יותר עבור מפעילי והסביבה.לא נגרם נזק בחלק, כך ניתן לבדוק את אותו הליהוק פעמים רבות בשלבים שונים של מחזור חיים.
• (FLT:0) רגישות גבוהה פגמים קטנים: FLT:1 UT יכול לזהות הפסקות תת-מילימטר, כולל נקבוביות דק וסדקים הדוקים. רדיוגרפיה, לעומת זאת, עשוי להחמיץ פגמים מתכננים במקביל לבאראם. UT הוא הסתגלות באמצעות בחירת תדרים - גבוה יותר לזהות פגמים קטנים יותר אבל חודר עמוק פחות.
• (FLT:0) אינטגרציה חד-פעמית: 1FLT:1 עם טרנסנפורמטיבי נמוך (0.5-5 MHz), UT יכול לבדוק חלקים עבים של פלדה, ברזל, או אלומיניום שעלולים להיות לא מעשי עבור רדיוגרוגרפיה.זה קריטי עבור ליהוק גדול כגון מרכזי טורבינות רוח או מניעי אוניות.
• תוצאות בזמן אמת וזמינות: FLT:1 UT מספק משוב מיידי, המאפשר למפקחים לסרוק חלקים במהירות ולסמן אזורים חשודים להערכה נוספת.
• (FLT:0)Quantitative sizing:FreaLT:1) על ידי ניתוח של amplitude ו-Time-of- Flight ofהדהד, טכנאים יכולים להעריך ממדים פגומים ועומק עם דיוק סביר.

יישומים ברחבי התעשייה

UT עבור חלקי יצוקה הוא חיוני במגזרים שבהם אמינות ובטיחות הם רב-חשיבות.השולחן מתחת לסכזמים יישומים אופייניים:

• (FLT:0)Aerospace:FLT:1 Turbine blades, רכיבי ציוד נחיתה, ליהוק מבני (למשל, טיטניום וסופר-oys המבוססים ניקל) נבדקים עבור מיקרו-פורוזיות, סדקים והכללים. FAA ו-EASA לעתים קרובות המנדטים UT עבור חלקים קריטיים של בטיחות טיסה.
• (FLT:0) מנוע:0 (Automotive: FLT:1) בלוקים של מנועים, ראשי גלילי, כדורי בלם, ו knuckles הם מברזל או אלומיניום. UT בדיקות עבור חללים קטנים ונפיחות גז שיכול להוביל דליפות שמן או כשלון מכני תחת לחץ גבוה.
• (FLT:0) Power Generation:BuildFLT:1 ⁇ טורבינות קיטור, משאבות דיור, ורצי טורבינות הידרואלקטרית הם ליהוק מסיבי כי חייב להיות חופשי פגמים מזיקים. UT משמש במהלך הייצור ובדיקה תקופתית בשירות.
• (ב) ,0) ,5 וגז: 1 (ב) , גופם של ולדבוק, תחריטים, והתאמה ליישומים תת-ימיים או בלחץ גבוה עוברים UT לכל אורך:2ASMEFLT 3) קודים כדי להבטיח שלמות נגד דליפות וקרע.
• (FLT:0)Rail ומכונות כבדות:FLT:1Building bogie מסגרות, זוגות ורכיבי בולדוזרים נבדקים עבור סדקים עייפות ופגמים ליהוק.

סטנדרטים בינלאומיים למשול היישום של UT ליהות.לדוגמה, UTLT:0.ASTM E127FLT:1 מספק אבני התייחסות עבור אלומיניום ופלדה, בעוד ASTM E164 מכסה מגע UT של Welds ו הליהוק. ISO 4992-1 ו- ISO 4992-2 מציין UT של ליהדות פלדה.

תהליך ההתבוננות בפירוט

בדיקה מוצלחת של חלק יצוקה כוללת כמה שלבים מבוקרים בקפידה.התהליך חייב להיות מותאם לחומר, גיאומטריה וסוגי פגם הצפויים.

הכנה וקידוד

משטחים קסטיליה לעתים קרובות יש סימור גס, מפוספס או מסולק מן התבנית.לא סדירות אלה יכולים למלכוד אוויר ולעכב שידור קול.לפני בדיקה, שטח פני השטח שיש לסרוק חייב להיות קרקע או ממכונה עד הסוף חלק - באופן זמני 125 מיקרונינצ'ים רא או טוב יותר - כדי להבטיח הפיכה עקבית. עבור ליהיטים גדולים, מערכת רשת היא לעתים קרובות צבועה לכיסוי.

בחירת Transducer and Settings

הבחירה של transducer תלויה עובי חומר, גודל דגנים, סוג פגמים.לדוגמה, קידוד נמוך (2.25 MHz) transducer longitudinal עשוי לשמש ליהוק פלדה עבה עם coarse dendrites, בעוד a high- ⁇ (10 מ) transducer יכול לשמש עבור אלומיניום מלוטש עדין עם קטעים דקים.

טכניקות סריקה

סריקה ידנית היא נפוצה עבור צורות מורכבות.המפקח מעביר את ה transducer לאורך פני השטח בדפוס רפסטר, צופה תצוגת A-scan עבור הדים בין הדופק הראשוני לבין הקיר האחורי.עבור ליהוקות עם משטחים מעוקלים, בדיקת שרביט או סבך ממשתנה עשוי לשמש כדי לשמור על קשר קבוע.

• (ב) [15] צור קשר A-scan:FLT:1, הצורה הפשוטה ביותר, מראה אות אמפליטודה מול הזמן.
• (ב) ⁇ :0) ,B-scanve: FLT:1 , השקפה חוצה-מחלקה שנבנתה ממספר A-scans לאורך קו. שימושי עבור הדמיה של פרופיל עומק פגמים.
• (FLT:0C-scanve:FLT:1 , Top-down תצוגת התכנון, שנוצר בדרך כלל במערכות קידוד אוטומטיות, שבו מפת צבע מעידה על מחסנים פגם בכל נקודה ברשת. C-scans הם בעלי ערך לתיעוד התפלגות porosity בהת ליכוויות גדולות.
• (FLT:0)Phased מערך: 1FLT 1 מערך של אלמנטים אדזואלקטריים שפוטרו עם עיכובים מבוקרים להיגו ולמקד את ה-Beam.שלב UT (PAUT) מאפשר סריקה אלקטרונית ללא העברת החקירה, אידיאלי עבור ג'ממות מורכבות ומהירות מוגברת.

ניתוח נתונים ודיווח

לאחר סריקה, הדים מעל רמת סף שנקבע מראש הם רשומים.המפקח מודדים את זמן הטיסה לחשב עומק ומשתמש יחס amplitude עם האות להעריך גודל פגמים. disntinuities הם מעוות אם הם עולים על קריטריונים קבלה (למשל, עבור ASTM A609 עבור ליהדות פלדה). דוח כתוב כולל חלק, סריקה, פרמטרים, קלמנטציה, רשומות ורשומות של כל המקומות הרלוונטיים, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, סימנים סימנים סימנים סימנים של צבעים, או סימנים רלוונטיים, או סימנים.

אתגרים ומגבלות

למרות היכולות שלה, UT עבור חלקי קבוצות מציג כמה אתגרים שיש לנהל כדי להשיג תוצאות אמינות.הבנת מגבלות אלה היא קריטית עבור מפקחים ומהנדסים המציינים את הטכניקה.

מבנה אינטנה וגרנין

חומרים קסטיליה לעתים קרובות יש קוארזה, מבני גרגר כיוון. דגנים קוארזה מפוזרים אולטרסאונד, צמצום יחס אות-ל-אין והגבלת עומק חדירה.זה בעייתי במיוחד עבור פלדות אל-חלד אל-אלסטוגני, ⁇ ניקל, וברזל כבד-מחלקה כבדה.בחומרים כאלה, בדיקות תדר נמוך יותר עשויות לשפר אך להקריב רגישות לפגמים קטנים.

Geometries and Surface Contour

לעתים קרובות יש למושגים מורכבים - פצעים, בוסים, תחתיות, ועובי קיר משתנים.שינויים בגיאומטריה לגרום המרות מצב והשתקפות שיכולים להסוות או לחקות אותות פגומים.המפקח חייב להיות מיומן בהפרדה בין הדים מבניים של פגמים אמיתיים.

אימון והסמכת

UT הוא מאוד עצמאי המפעילה תלויה ביכולת הבחנה בין אינדיקציה לא מזיקה (למשל, מגבול גרגר) לבין פגם קריטי דורש ניסיון נרחב תוכניות הסמכה כגון FLT:0ASASNT SNT-TC-1AOVAFLT 1 או ISO 9712 הם סטנדרטיים.

תקנים ו-Celbration

עבור פגמים sizing, המפקח חייב להשתמש בלוקים ההתייחסות עם רפלקים מלאכותיים (חורים מנופחים, חורים צד-דוריים) כי קרוב לעיוות של פגמים טבעיים.עבור חומרים יציקים, בלוק צריך להיעשות מאותו סגסוגת טיפול חום, אבל זה לא תמיד אפשרי.הבדל בתכונות אקוסטיות בין ההתייחסות וההליכוד בפועל יכול להוביל לסינון שגיאות.

טכניקות מתקדמות וכיוונים עתידיים

מחקר ופיתוח מתמשך דוחקים את גבולות UT עבור חלקי סיקים.ההתקדמות מבטיחה אמינות גבוהה יותר, מהירויות בדיקה מהירות יותר ואוטומציה טובה יותר.

בדיקה אחרונה ב-PAUT

(רש"פ) משתמש במערך של אלמנטים קטנים שניתן לשלוט בהם באופן אלקטרוני כדי לנווט ולמקד את קרן הקול.זה מבטל את הצורך בסריקה מכנית על זוויות רבות ומאפשר למפקחים לצלם פגמים בתצוגות צבע בזמן אמת. עבור ליהוקציות מורכבות, PAUT יכול לעוטף את הדבור סביב עקומות או לבדוק מנקודת גישה אחת.ה הופכת סטנדרטית במרחב ובדור נייד, ומכשירי PAUT עכשיו זמינים לכיסוי של EUTF2700.

זמן-מה-Flight Diffraction (TOFD)

TOFD היא טכניקה UT בשימוש נפוץ יותר עבור בדיקה של Weld, אבל יש לה יישומים בחלקים יצוקה, במיוחד עבור קביעת גובה פגמים Planar כמו דמעות חמות. TOFD משתמשת בשני טרנספורמטים - אחד משדר, אחד מקבל - כדי לזהות אותות מלוטשים מטיפים דקדק.הבדל הזמן-of-טיס מאפשר פיזור מדויק של גובה ללא קשר לנטישה, כאשר הוא מוחל על מנת ליה, יכול להשלים את השבר מדויק עבור משקולות.

אוטומציה ולמידה של מכונות

מערכות UT רובוטיות לסרוק ליהוקציות גדולות עם שש זרועות של אקסקס כבר בשימוש בממצאות.מערכות אלה לייצר ערכות נתונים עשירות (לכידת גלפור מלא) שניתן לנתח לא מקוון. אלגוריתמי למידת מכונות מפותחים כדי לסווג באופן אוטומטי אינדיקציות כמו שפיר או קריטי, צמצום התלות על פרשנות המפעילה.

אינטגרציה דיגיטלית

עבור ליהוקציות בעלות ערך גבוה (למשל, עבור טורבינות גז), ניתן לשלב תוצאות UT בתאום דיגיטלי - מודל וירטואלי המרשם את כל ייצור השירות של החלק ואת ההיסטוריה של השירות. על ידי מיפוי כל פגם מזוהה לתוך התאום הדיגיטלי, מהנדסים יכולים לבצע ניתוח אלמנט סופי כדי להעריך את החיים הנותרים. גישה זו תומכת תחזוקה מבוססת תנאים ולהימנע מגרדות מיותרות.

מסקנה

בדיקות אולטרה סאונד נשאר שיטה חיונית להערכה לא הרסנית של חלקי סיקים.היכולת לזהות פגמים פנימיים עם דיוק גבוה, בשילוב עם יכולת עמידה ובטיחות, עשה את זה עמוד ראשי בתעשיות שבהן כשל רכיב אינו מתקבל על הדעת. עם זאת, שימוש יעיל של UT דורש הכנה משטח זה, בחירה מתאימה, פרשנות מיומן, ודבקות לסטנדרטים קפדניים יותר ויותר מאתגר, כגון שלב מספק את השירות המתאים, אשר יהיה צורך בדיקות ממוקדות, כמו גם עבור טיפול ידני, כדי לספק, כדי לספק את השירות של טיפול מלא של טיפול יעיל של שירות.