שיטת בדיקת איכות היציקה

(1) איתור פגמים במשטח יציקה וקרוב לפני השטח

1.1 בדיקת חודר נוזלים

בדיקת חדירת נוזלים משמשת לבדיקת פגמי פתיחה שונים על משטח היציקה, כגון סדקים פני השטח, חרירי פני השטח ועוד פגמים שקשה למצוא אותם בעין בלתי מזוינת. בדיקת החדירה הנפוצה היא בדיקת צבע. זה להרטיב או לרסס את הנוזל הצבעוני (בדרך כלל אדום) (חודר) עם חדירה גבוהה על פני היציקה. החודר חודר לתוך פגם הפתיחה, נגב במהירות את שכבת החודרת פני השטח ולאחר מכן רססו את חומר התצוגה הקל לייבוש (נקרא גם מפתח) על פני היציקה. לאחר שהחודר שנותר בפגם הפתיחה נשאב החוצה, חומר התצוגה מוכתם, כך שניתן יהיה לשקף את הצורה, הגודל והפיזור של הפגמים. יש לציין כי הדיוק של בדיקת חודר פוחת עם הגדלת חספוס פני השטח של החומר הנבדק, כלומר, ככל שהמשטח בהיר יותר, כך אפקט הזיהוי טוב יותר. למשטח המלוטש במכונת השחזה יש את דיוק הזיהוי הגבוה ביותר, ואפילו את הסדקים הבין-גרגיריים ניתן לזהות. בנוסף לזיהוי צבע, זיהוי חודר פלורסנט הוא גם שיטת זיהוי חדירה נוזלית נפוצה. הוא צריך להיות מצויד במנורת אולטרה סגול לצורך תצפית בקרינה, ורגישות הזיהוי גבוהה מזו של זיהוי צבע.

1.2 בדיקת זרם מערבולת

בדיקת זרם מערבולת חלה על בדיקת פגמים מתחת לפני השטח שעומקם בדרך כלל לא עולה על 6-7 מ"מ. בדיקת זרם מערבולת מתחלקת לשני סוגים: שיטת סליל המיקום ושיטת סליל המעבר. כאשר חלק הבדיקה ממוקם ליד הסליל עם זרם חילופין, השדה המגנטי המתחלף הנכנס לחלק הבדיקה יכול לגרום לזרם מערבולת (זרם מערבולת) שזורם בצורה של זרם מערבולת בחתך הבדיקה בכיוון הניצב לשדה המגנטי של העירור. זרם המערבולת יפיק שדה מגנטי בכיוון המנוגד לשדה המגנטי של עירור, כך שהשדה המגנטי המקורי בסליל יצטמצם חלקית, ובכך יגרום לשינוי עכבת הסליל. אם יש פגמים על פני היציקה, המאפיינים החשמליים של זרם המערבולת יתעוותו כדי לזהות נוכחות של פגמים. החיסרון העיקרי של בדיקת זרם מערבולת הוא שהיא לא יכולה להציג חזותית את הגודל והצורה של הפגמים שזוהו. בדרך כלל, זה יכול רק לקבוע את מיקום פני השטח ואת עומק הפגמים. בנוסף, הוא פחות רגיש לזהות פגמי פתיחה קטנים על פני השטח של חומר העבודה מאשר בדיקות חודרות.

1.3 בדיקת חלקיקים מגנטיים

בדיקת חלקיקים מגנטיים מתאימה לאיתור פגמי פני השטח ופגמים בעומק של מספר מילימטרים מתחת לפני השטח. זה דורש ציוד מגנטיזציה DC (או AC) וחלקיקים מגנטיים (או נוזל ריחוף מגנטי) כדי לבצע בדיקות. ציוד מגנטיזציה משמש ליצירת שדה מגנטי על המשטחים הפנימיים והחיצוניים של יציקות, ואבקה מגנטית או נוזל תרחיף מגנטי משמשים להצגת פגמים. כאשר נוצר שדה מגנטי בטווח מסוים של היציקה, הפגמים באזור הממוגנט ייצור שדה מגנטי דליפה. כאשר מפזרים את האבקה המגנטית או התרחיף, האבקה המגנטית תיספג, כך שניתן יהיה להציג את הפגמים. הליקויים המוצגים בצורה זו הם בעצם אלו שחוצים את קווי הכוח המגנטיים, אך לא ניתן להציג את הפגמים הארוכים המקבילים לקווי הכוח המגנטיים. לכן, יש לשנות כל הזמן את כיוון המגנטיזציה במהלך הפעולה כדי להבטיח שניתן לזהות את כל הפגמים בכיוון הלא ידוע.

(2) איתור פגמים פנימיים של יציקות

עבור פגמים פנימיים, שיטות הבדיקה הבלתי הרסניות הנפוצות הן בדיקות רנטגן ובדיקות אולטרסאונד. ביניהם, ההשפעה של בדיקות רנטגן היא הטובה ביותר. זה יכול לקבל תמונה ויזואלית המשקפת את סוג, צורה, גודל ותפוצה של פגמים פנימיים. עם זאת, עבור יציקות בקנה מידה גדול עם עובי גדול, בדיקה אולטרסאונד יעילה מאוד ויכולה למדוד במדויק את המיקום, הגודל השווה והפיזור של פגמים פנימיים.

2.1 בדיקת רנטגן (מיקרו פוקוס רנטגן)

בדיקות רנטגן, בדרך כלל באמצעות קרני רנטגן או כמקור הקרניים, נדרשים הציוד להפקת הקרניים ומתקני עזר אחרים. כאשר חומר העבודה נחשף לשדה הקרן, עוצמת הקרינה של הקרן תושפע מהפגמים הפנימיים של היציקה. עוצמת הקרינה הנפלטת דרך היציקה משתנה באופן מקומי עם גודלו ואופי הפגם, ויוצרת תמונה רדיוגרפית של הפגם, אשר מתועדת על ידי סרט רדיוגרפי, או מזוהה בזמן אמת על ידי מסך פלורסנט, או מזוהה על ידי מונה קרינה. ביניהם, שיטת ההקלטה על ידי סרט רדיוגרפי היא השיטה הנפוצה ביותר, המכונה בדרך כלל בדיקה רדיוגרפית. תמונת הפגם המשתקפת ברדיוגרפיה היא אינטואיטיבית, וניתן להציג את הצורה, הגודל, הכמות, מיקום המישור וטווח התפוצה של הפגמים. עם זאת, עומק הפגם אינו יכול להשתקף באופן כללי, ולכן נדרשים אמצעים וחישובים מיוחדים כדי לקבוע. נראה שרשת הליהוק הבינלאומית מיישמת את שיטת הטומוגרפיה הממוחשבת הרדיוגרפית. מכיוון שהציוד יקר ועלות השימוש גבוהה, לא ניתן להפוך אותו לפופולארי. עם זאת, טכנולוגיה חדשה זו מייצגת את כיוון הפיתוח העתידי של טכנולוגיית בדיקות רנטגן בחדות גבוהה. בנוסף, מערכת רנטגן מיקרו פוקוס המשתמשת במקור נקודתי משוער יכולה למעשה לחסל את הקצוות המטושטשים שנוצרו על ידי ציוד המיקוד הגדול יותר, ולהבהיר את קווי המתאר של התמונה. מערכת התמונה הדיגיטלית יכולה לשפר את יחס האות לרעש של התמונה ולשפר עוד יותר את בהירות התמונה.

2.2 בדיקות אולטרסאונד

ניתן להשתמש בבדיקות אולטרסאונד גם לבדיקת פגמים פנימיים. זה להשתמש באלומת הקול עם אנרגיית קול בתדר גבוה כדי להעביר את היציקה וליצור השתקפות כאשר היא פוגשת את המשטח הפנימי או הפגם כדי למצוא את הפגם. גודל האנרגיה האקוסטית המוחזרת הוא פונקציה של הכיוון והטבע של המשטח הפנימי או הפגם והעכבה האקוסטית של רפלקטור כזה. לכן, ניתן ליישם את האנרגיה האקוסטית המשתקפת מפגמים שונים או מהמשטח הפנימי כדי לזהות את מיקום הנוכחות, עובי הדופן או עומק הפגם מתחת לפני השטח. בדיקה אולטרסאונד היא שיטת בדיקה לא הרסנית בשימוש נרחב. היתרונות העיקריים שלו הם כדלקמן: רגישות זיהוי גבוהה, יכול לזהות סדקים קטנים; יש לו יכולת חדירה גדולה והוא יכול לזהות יציקות חתך עבה. המגבלות העיקריות שלו הן: קשה לפרש את צורת גל ההשתקפות של הפגם השבור עם גודל מתאר מורכב וכיווניות לקויה; מבנים פנימיים לא רצויים, כגון גודל גרגר, מיקרו-מבנה, נקבוביות, תכולת הכללה או משקעים מפוזרים עדינים, מעכבים גם הם את פרשנות צורות הגל; בנוסף, נדרשים אבני בדיקה סטנדרטיות לבדיקה.