Дефекты в ферритном и ферритно-перлитном чугунах с пластинчатым графитом можно выявить только на частотах не более 1,25 МГц. В массивных отливках из серого чугуна с большой толщиной стенки, где графит выделяется в виде крупных пластин длиной более 250 мкм, дефекты не удается выявить даже на частоте 0,5 МГц, т.е. ультразвуковой контроль таких отливок практически невозможен. В то же время метод успешно используют для контроля мелких и средних отливок из серого чугуна при частоте УЗК 0,5-1,5 МГц.
Неоднородность и дисперсность металлической основы влияет на коэффициент затухания УЗК. Так, коэффициент затухания в чугунах с шаровидным графитом с матрицами различных типов составляет: 0,15-0,25 для ферритной, 0,20-0,35 для перлитно-ферритной и 0,35-0,45 для аустенитной. Это связано с неоднородностью перлитно-ферритной структуры и с крупнозернистостью дендритной структуры аустенита. Коэффициент затухания УЗК в чугунах с той же матрицей, но с пластинчатой формой графита на 35-45% больше, чем в чугунах с шаровидной формой графита. Поэтому для отливок из аустенитного чугуна с пластинчатым графитом ультразвуковая дефектоскопия даже на частоте - 0,5 МГц не обеспечивает выявление дефектов. Таким образом, при разработке технологии контроля отливок из чугуна предварительно необходимо тщательно определить структуру чугуна.
Шероховатость поверхности отливок должна удовлетворять определенным требованиям. Современные способы литья позволяют получать отливки с шероховатостью поверхности от Rz = 5,0 мкм. до Rz = 250 мкм. Ввод УЗК в контролируемое изделие возможен при условии, что высота микронеровностей Rz≤λ/3. Более грубая поверхность рассеивает УЗК, поэтому их ввод в изделие сильно затруднен. В подобных случаях увеличивают длину волны, т.е. в соответствии с формулой (1) уменьшают частоту. Опыт использования ультразвукового контроля отливок показал, что надежный ввод УЗК в отливку во всем диапазоне частот (от 5 до 25 МГц) возможен только при Rz ≤ 10 мкм. Для отливок с Rz от 10 до 100 мкм частота вводимых УЗК в зависимости от типа сплава, структуры и сложности отливок составляет от 2,5 до 10 МГц. При Rz ≥100 мкм. ввод УЗК на частоте более 2,5 МГц затруднен. В этом случае рекомендуется использовать либо электроакустические преобразователи с локальной иммерсионной ванной, либо иммерсионный способ ввода УЗК в отливку.
Если дефект носит фиксированный характер, т.е. всегда образуется в одном и том же месте (тепловой узел, места подвода литниковой системы, установки жеребеек, холодильников, стержней и т.п.), то выявление дефекта возможно при установке преобразователя в указанном месте, без его сканирования по поверхности отливки. Это место должно иметь необходимую шероховатость поверхности (механически обработано), а к остальной поверхности отливки требование по шероховатости (Rz ≤λ/3) не предъявляется.
Если дефект "блуждающий", т.е. место его расположения в отливке неопределенное или же в отливке образуется несколько дефектов в различных местах, то для выявления таких дефектов необходимо сканирование преобразователя по всей поверхности отливки или по отдельным ее зонам. В таком случае предъявляются требования к шероховатости всей поверхности отливки.
Сканирование преобразователя по всей поверхности позволяет также определить геометрию и размеры сечения отливки, скрытых от наблюдателя. Для этого необходимо совместить отметку на искательной головке с делениями метрической линейки и одновременно измерить временной интервал между зондирующим и донным эхоимпульсами. Затем в масштабе изображается профиль продольного сечения.
Контроль сложных фасонных отливок путем сканирования по поверхности с радиусом кривизны менее 200 мм обычным плоским преобразователем практически невозможен, так как трудно обеспечить плотный и надежный акустический контакт между отливкой и преобразователем. В данном случае рекомендуется использовать специальные преобразователи с профильными накладками из оргстекла. Контроль отливок с вогнутыми криволинейными поверхностями рекомендуется осуществлять преобразователями с локальной иммерсионной ванной в виде катка из эластичного материала.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.