Metoda kontroly kvality odlitků

(1) Detekce defektů povrchu odlitku a blízkého povrchu

1.1 testování penetrace kapalin

Testování kapalným penetrantem se používá ke kontrole různých defektů otvoru na povrchu odlitku, jako jsou povrchové trhliny, povrchové dírky a další vady, které jsou pouhým okem obtížně zjistitelné. Běžně používaným penetračním testováním je testování barviv. Jedná se o smáčení nebo nástřik barevné (zpravidla červené) kapaliny (penetrantu) s vysokou penetrací na povrch odlitku. Penetrační prostředek proniká do defektu otvoru, rychle setře povrchovou vrstvu penetračního prostředku a poté na povrch odlitku nastříká snadno zasychající zobrazovací prostředek (také nazývaný vývojka). Po odsátí penetrantu zbývajícího v defektu otvoru se displej obarví, takže lze odrážet tvar, velikost a rozložení defektů. Je třeba zdůraznit, že přesnost penetračního testování klesá s rostoucí drsností povrchu testovaného materiálu, to znamená, že čím je povrch světlejší, tím lepší je detekční účinek. Povrch leštěný bruskou má nejvyšší přesnost detekce a lze detekovat i mezikrystalové trhliny. Kromě detekce barviva je detekce fluorescenčního penetrantu také běžně používanou metodou detekce penetrantu kapaliny. Pro pozorování ozáření musí být vybaven ultrafialovou lampou a citlivost detekce je vyšší než u detekce barviva.

1.2 Testování vířivými proudy

Testování vířivými proudy je použitelné pro kontrolu defektů pod povrchem, které obecně nejsou hlubší než 6-7 mm. Testování vířivými proudy je rozděleno do dvou typů: metoda umístění cívky a metoda průchozí cívky. Když je zkušební těleso umístěno v blízkosti cívky se střídavým proudem, může střídavé magnetické pole vstupující do zkušebního tělesa indukovat vířivý proud (vírivý proud) tekoucí ve formě vířivého proudu ve zkušebním tělese ve směru kolmém k budícímu magnetickému poli. Vířivý proud bude generovat magnetické pole ve směru opačném k budícímu magnetickému poli, takže původní magnetické pole v cívce je částečně redukováno, čímž dojde ke změně impedance cívky. Pokud jsou na povrchu odlitku vady, dojde ke zkreslení elektrických charakteristik vířivých proudů, aby se zjistila přítomnost vad. Hlavní nevýhodou testování vířivými proudy je, že nedokáže vizuálně zobrazit velikost a tvar detekovaných defektů. Obecně může určit pouze povrchovou polohu a hloubku defektů. Kromě toho je méně citlivý na detekci malých defektů otvoru na povrchu obrobku než testování penetrantem.

1.3 Testování magnetickými částicemi

Magnetické testování částic je vhodné pro detekci povrchových defektů a defektů několik milimetrů hluboko pod povrchem. K provádění testování vyžaduje stejnosměrné (nebo střídavé) magnetizační zařízení a magnetické částice (nebo magnetickou levitační kapalinu). Magnetizační zařízení se používá ke generování magnetického pole na vnitřním a vnějším povrchu odlitků, k zobrazení defektů magnetický prášek nebo magnetická suspenzní kapalina. Když je magnetické pole generováno v určitém rozsahu odlitku, defekty v magnetizované oblasti budou generovat únikové magnetické pole. Když je magnetický prášek nebo suspenze posypána, magnetický prášek bude absorbován, takže mohou být zobrazeny vady. Takto zobrazené defekty jsou v podstatě ty, které protínají magnetické siločáry, ale dlouhé defekty, které jsou rovnoběžné s magnetickými siločárami, nelze zobrazit. Proto je potřeba směr magnetizace během provozu neustále měnit, aby bylo možné detekovat všechny defekty v neznámém směru.

(2) Detekce vnitřních vad odlitků

U vnitřních defektů jsou běžně používanými nedestruktivními testovacími metodami radiografické testování a ultrazvukové testování. Mezi nimi je účinek radiografického testování nejlepší. Dokáže získat vizuální obraz odrážející typ, tvar, velikost a rozložení vnitřních defektů. U velkých odlitků s velkou tloušťkou je však ultrazvukové testování velmi účinné a může přesně změřit polohu, ekvivalentní velikost a rozložení vnitřních defektů.

2.1 Rentgenové vyšetření (mikrofokus Xray)

Rentgenové testování, obecně s použitím rentgenového záření nebo jako zdroje záření je vyžadováno zařízení generující záření a další pomocná zařízení. Když je obrobek vystaven paprskovému poli, intenzita záření paprsku bude ovlivněna vnitřními defekty odlitku. Intenzita záření vyzařovaného odlitkem se místně mění s velikostí a povahou defektu a vytváří radiografický obraz defektu, který je zaznamenáván radiografickým filmem nebo v reálném čase detekován fluorescenční obrazovkou nebo detekován čítačem záření. Mezi nimi je metoda záznamu rentgenovým filmem nejčastěji používanou metodou, která je běžně známá jako radiografická kontrola. Obraz defektu odražený radiografií je intuitivní a lze prezentovat tvar, velikost, množství, rovinnou polohu a rozsah distribuce defektů. Hloubku defektu však nelze obecně odrážet, takže k určení jsou zapotřebí speciální opatření a výpočty. Zdá se, že mezinárodní síť pro odlévání používá metodu radiografické počítačové tomografie. Protože je zařízení drahé a náklady na jeho použití jsou vysoké, nelze jej popularizovat. Tato nová technologie však představuje budoucí směr vývoje technologie radiografického testování s vysokým rozlišením. Rentgenový systém s mikrofokusem využívající přibližný bodový zdroj navíc dokáže ve skutečnosti eliminovat rozmazané okraje generované zařízením s větším ohniskem a učinit obrys obrazu jasným. Digitální obrazový systém může zlepšit poměr signálu k šumu obrazu a dále zlepšit čistotu obrazu.

2.2 Ultrazvukové testování

Ultrazvukové testování lze také použít ke kontrole vnitřních defektů. Je to využití zvukového paprsku s vysokofrekvenční zvukovou energií k přenosu v odlitku a generování odrazu, když se setká s vnitřním povrchem nebo defektem, aby se zjistil defekt. Velikost odražené akustické energie je funkcí směrovosti a povahy vnitřního povrchu nebo defektu a akustické impedance takového reflektoru. Proto lze akustickou energii odraženou různými defekty nebo vnitřním povrchem použít k detekci polohy přítomnosti, tloušťky stěny nebo hloubky defektu pod povrchem. Ultrazvukové testování je široce používaná nedestruktivní testovací metoda. Jeho hlavní výhody jsou následující: vysoká citlivost detekce, dokáže detekovat malé trhliny; Má velkou penetrační schopnost a dokáže detekovat tlustostěnné odlitky. Jeho hlavní omezení jsou: je obtížné interpretovat křivku odrazu zlomeného defektu se složitou velikostí obrysu a špatnou směrovostí; Interpretaci tvaru vlny také brání nežádoucí vnitřní struktury, jako je velikost zrna, mikrostruktura, poréznost, obsah inkluzí nebo jemně rozptýlené precipitáty; Kromě toho jsou pro testování vyžadovány referenční standardní testovací bloky.