تقنيات تطبيق الكشف عن العيوب بالموجات فوق الصوتية للمطروقات والمسبوكات

المسبوكات الكبيرة والمسبوكاتتلعب دورًا هامًا في تصنيع أدوات الآلات، وصناعة السيارات، وبناء السفن، ومحطات الطاقة، وصناعة الأسلحة، وصناعة الحديد والصلب، وغيرها من المجالات. وباعتبارها أجزاءً بالغة الأهمية، تتميز بحجمها ووزنها الكبيرين، كما أن تقنياتها ومعالجتها معقدة. وتُستخدم هذه العملية عادةً بعد صهر السبائك.تشكيلأو إعادة الصب بالصهر، باستخدام آلة تسخين عالية التردد للحصول على الشكل والحجم والمتطلبات الفنية المطلوبة، بما يلبي متطلبات ظروف الخدمة. بفضل خصائص تقنية المعالجة، تتميز بمهارات تطبيقية معينة للكشف عن عيوب أجزاء الصب والتشكيل بالموجات فوق الصوتية.
أولا: فحص الصب بالموجات فوق الصوتية
بسبب حجم الحبوب الخشنة ونفاذية الصوت الضعيفة ونسبة الإشارة إلى الضوضاء المنخفضة للصب، فمن الصعب اكتشاف العيوب باستخدام شعاع الصوت مع طاقة صوتية عالية التردد في انتشار الصب، وعندما يواجه السطح الداخلي أو العيب، يتم العثور على العيب. إن كمية طاقة الصوت المنعكسة هي دالة على اتجاهية وخصائص السطح الداخلي أو العيب بالإضافة إلى المعاوقة الصوتية لمثل هذا الجسم العاكس. لذلك، يمكن استخدام طاقة الصوت المنعكسة لمختلف العيوب أو الأسطح الداخلية للكشف عن موقع العيوب أو سمك الجدار أو عمق العيوب تحت السطح. الاختبار بالموجات فوق الصوتية كوسيلة اختبار غير مدمرة شائعة الاستخدام، تتمثل مزاياه الرئيسية في: حساسية الكشف العالية، ويمكنه اكتشاف الشقوق الدقيقة؛ لديه قدرة اختراق كبيرة، ويمكنه اكتشاف المسبوكات ذات المقطع السميك. تتمثل قيوده الرئيسية فيما يلي: من الصعب تفسير شكل الموجة المنعكسة لعيب الانفصال بحجم كفاف معقد واتجاهية ضعيفة؛ كما أن البُنى الداخلية غير المرغوب فيها، مثل حجم الحبيبات، والبنية الدقيقة، والمسامية، ومحتوى الشوائب، أو الرواسب الدقيقة المشتتة، تُعيق تفسير شكل الموجة. بالإضافة إلى ذلك، يلزم الرجوع إلى كتل الاختبار القياسية.

https://www.shdhforging.com/lap-joint-forged-flange.html

2. فحص الموجات فوق الصوتية للتزوير
(1)معالجة التشكيلوالعيوب الشائعة
المسبوكاتمصنوعة من سبائك فولاذية ساخنة مشوهة بواسطةتشكيل. العملية التشكيليشمل التسخين والتشويه والتبريد.المسبوكاتيمكن تقسيم العيوب إلى عيوب الصب،عيوب التشكيلعيوب المعالجة الحرارية. تشمل عيوب الصب بشكل رئيسي الانكماش المتبقي، والانحلال، والتشوهات، والشقوق، وما إلى ذلك.عيوب التشكيلتشمل العيوب الرئيسية للمعالجة الحرارية الطي والبقع البيضاء والشقوق وما إلى ذلك. العيب الرئيسي للمعالجة الحرارية هو الشقوق.
بقايا تجويف الانكماش هي تجويف الانكماش الموجود في السبيكة أثناء التشكيل عندما لا يكون الرأس كافياً للبقاء، وهو أكثر شيوعاً في نهاية التشكيل.
السائبة هي انكماش تصلب السبيكة المتشكل في السبيكة غير الكثيفة والثقوب، والتزوير بسبب عدم وجود نسبة تزوير وعدم إذابتها بالكامل، وخاصة في مركز السبيكة والرأس.
الشوائب تشمل شوائب داخلية، وشائبة خارجية غير معدنية، وشائبة معدنية. تتركز الشوائب الداخلية بشكل رئيسي في مركز ورأس السبيكة.
تشمل الشقوق شقوق الصب، وشقوق التشكيل، وشقوق المعالجة الحرارية. تنشأ الشقوق بين الحبيبات في الفولاذ الأوستنيتي نتيجة الصب. يؤدي التشكيل والمعالجة الحرارية غير السليمين إلى ظهور شقوق على سطح أو قلب التشكيل.
النقطة البيضاء هي ارتفاع نسبة الهيدروجين في المسبوكات، والتبريد السريع جدًا بعد التشكيل، وتأخر خروج الهيدروجين المذاب في الفولاذ، مما يؤدي إلى تشقق ناتج عن الإجهاد المفرط. تتركز البقع البيضاء بشكل رئيسي في وسط الجزء الكبير من المسبوكات. تظهر البقع البيضاء دائمًا في مجموعات في الفولاذ. * x- H9 [:
(2) نظرة عامة على طرق اكتشاف العيوب
وفقًا لتصنيف وقت اكتشاف العيوب، يمكن تقسيم اكتشاف عيوب التشكيل إلى اكتشاف عيوب المواد الخام وعملية التصنيع، وفحص المنتج، والتفتيش أثناء الخدمة.
الهدف من كشف العيوب في المواد الخام وعمليات التصنيع هو اكتشافها مبكرًا، مما يسمح باتخاذ الإجراءات اللازمة في الوقت المناسب لتجنب تفاقمها وتفاقمها، مما يؤدي إلى هدرها. يهدف فحص المنتج إلى ضمان جودته. أما الفحص أثناء الخدمة، فيهدف إلى مراقبة العيوب التي قد تظهر أو تتطور بعد التشغيل، وخاصةً شقوق التعب. + 1. فحص مطروقات الأعمدة.
تعتمد عملية تشكيل أعمدة التسليح بشكل أساسي على الرسم، لذا يكون اتجاه معظم العيوب موازيًا للمحور. ويُفضّل الكشف عن هذه العيوب باستخدام مسبار مستقيم ذي موجة طولية من الاتجاه الشعاعي. ونظرًا لانتشار العيوب واتجاهها المختلفين، ينبغي استكمال الكشف عن عيوب تشكيل أعمدة التسليح بكشف محوري بالمسبار المستقيم، ومحيطي بالمسبار المائل، ومحوري.
2. فحص قوالب الكيك والأوعية
إن عملية تشكيل الكعكة والأوعية مضطربة بشكل أساسي، وتوزيع العيوب يكون موازياً للوجه النهائي، لذا فإن أفضل طريقة لاكتشاف العيوب هي من خلال مسبار مستقيم على الوجه النهائي.
3. فحص مطروقات الأسطوانات
عملية تشكيل المسبوكات الأسطوانية تتضمن التكسير والثقب والدرفلة. لذلك، يكون تحديد اتجاه العيوب أكثر تعقيدًا من تحديد اتجاه المسبوكات العمودية والكعكية. ولكن نظرًا لإزالة الجزء المركزي من سبيكة المعدن الأقل جودة أثناء التكسير، فإن جودة المسبوكات الأسطوانية تكون أفضل بشكل عام. يظل الاتجاه الرئيسي للعيوب موازيًا للسطح الأسطواني خارج الأسطوانة، لذا لا يزال يتم الكشف عن المسبوكات الأسطوانية بشكل رئيسي باستخدام المسبار المستقيم، ولكن بالنسبة للمسدسات الأسطوانية ذات الجدران السميكة، يجب إضافة مسبار مائل.
(3) اختيار شروط الكشف
اختيار المجس
المسبوكاتالفحص بالموجات فوق الصوتية، الاستخدام الرئيسي هو مسبار الموجة الطولية المباشر، حجم رقاقة φ 14 ~ φ 28 مم، يُستخدم عادةً φ 20 مم.المسبوكات الصغيرةيُستخدم مسبار الشريحة عادةً مع مراعاة فقدان المجال القريب والاقتران. أحيانًا، للكشف عن العيوب بزاوية معينة لسطح الكشف، يمكن استخدام قيمة K معينة للمسبار المائل. ونظرًا لتأثير المنطقة العمياء ومنطقة المجال القريب للمسبار المباشر، يُستخدم المسبار المباشر ثنائي البلورة غالبًا للكشف عن عيوب المسافة القريبة.
عادةً ما تكون حبيبات المسبوكات صغيرة، لذا يُمكن اختيار تردد أعلى لاكتشاف العيوب، عادةً ما بين ٢.٥ و٥.٠ ميجاهرتز. بالنسبة لبعض المسبوكات ذات حجم الحبيبات الخشن والتوهين الشديد، لتجنب "صدى الغابة" وتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء، يجب اختيار تردد أقل، عادةً ما بين ١.٠ و٢.٥ ميجاهرتز.


وقت النشر: ٢٢ ديسمبر ٢٠٢١