Phương pháp kiểm tra chất lượng đúc

(1) Phát hiện bề mặt đúc và các khuyết tật gần bề mặt

1.1 thử nghiệm thẩm thấu chất lỏng

Kiểm tra chất lỏng thâm nhập được sử dụng để kiểm tra các khuyết tật hở khác nhau trên bề mặt đúc, chẳng hạn như vết nứt bề mặt, lỗ kim trên bề mặt và các khuyết tật khác mà mắt thường khó tìm thấy. Thử nghiệm thẩm thấu thường được sử dụng là thử nghiệm thuốc nhuộm. Đó là làm ướt hoặc phun chất lỏng có màu (thường là màu đỏ) (chất thẩm thấu) có khả năng thẩm thấu cao lên bề mặt vật đúc. Chất thẩm thấu thâm nhập vào lỗ hở, nhanh chóng lau sạch lớp chất thâm nhập bề mặt, sau đó phun chất hiển thị dễ khô (còn được gọi là chất phát triển) lên bề mặt của vật đúc. Sau khi chất thâm nhập còn lại trong khuyết tật mở được hút ra, chất hiển thị sẽ bị nhuộm màu, do đó hình dạng, kích thước và sự phân bố của các khuyết tật có thể được phản ánh. Cần chỉ ra rằng độ chính xác của thử nghiệm xuyên giảm khi độ nhám bề mặt của vật liệu được thử nghiệm tăng lên, tức là bề mặt càng sáng thì hiệu quả phát hiện càng tốt. Bề mặt được đánh bóng bằng máy mài có độ chính xác phát hiện cao nhất, và thậm chí có thể phát hiện các vết nứt giữa các hạt. Ngoài phát hiện thuốc nhuộm, phát hiện chất thâm nhập huỳnh quang cũng là một phương pháp phát hiện chất xâm nhập chất lỏng thường được sử dụng. Nó cần được trang bị đèn cực tím để quan sát bức xạ, và độ nhạy phát hiện cao hơn so với phát hiện thuốc nhuộm.

1.2 Kiểm tra dòng điện xoáy

Kiểm tra dòng điện xoáy có thể áp dụng để kiểm tra các khuyết tật bên dưới bề mặt thường không sâu quá 6-7 mm. Kiểm tra dòng điện xoáy được chia thành hai loại: phương pháp cuộn dây đặt và phương pháp cuộn dây thông qua. Khi đặt mẫu thử gần cuộn dây có dòng điện xoay chiều, từ trường xoay chiều đi vào mẫu thử có thể tạo ra dòng điện xoáy (dòng điện xoáy) chạy dưới dạng dòng điện xoáy trong mẫu thử theo phương vuông góc với từ trường kích thích. Dòng điện xoáy sẽ tạo ra từ trường ngược chiều với từ trường kích thích, do đó từ trường ban đầu trong cuộn dây bị giảm đi một phần, từ đó làm cho trở kháng của cuộn dây thay đổi. Nếu có khuyết tật trên bề mặt vật đúc, đặc tính điện của dòng điện xoáy sẽ bị bóp méo để phát hiện sự hiện diện của khuyết tật. Nhược điểm chính của kiểm tra dòng điện xoáy là nó không thể hiển thị trực quan kích thước và hình dạng của các khuyết tật được phát hiện. Nói chung, nó chỉ có thể xác định vị trí bề mặt và độ sâu của các khuyết tật. Ngoài ra, việc phát hiện các khuyết tật hở nhỏ trên bề mặt phôi kém nhạy hơn so với thử nghiệm xuyên thủng.

1.3 Kiểm tra hạt từ tính

Kiểm tra hạt từ tính thích hợp để phát hiện các khuyết tật bề mặt và các khuyết tật sâu vài mm bên dưới bề mặt. Nó yêu cầu thiết bị từ hóa DC (hoặc AC) và hạt từ tính (hoặc chất lỏng bay từ tính) để tiến hành thử nghiệm. Thiết bị từ hóa được sử dụng để tạo ra từ trường trên bề mặt bên trong và bên ngoài của vật đúc, và bột từ hoặc chất lỏng huyền phù từ được sử dụng để hiển thị các khuyết tật. Khi một từ trường được tạo ra trong một phạm vi nhất định của vật đúc, các khuyết tật trong khu vực bị nhiễm từ sẽ tạo ra từ trường rò rỉ. Khi rắc bột từ tính hoặc hỗn dịch lên, bột từ tính sẽ bị hấp thụ, do đó có thể hiển thị các khuyết tật. Các khuyết tật được hiển thị theo cách này về cơ bản là những khuyết tật đi qua các đường sức từ, nhưng các khuyết tật dài song song với các đường sức từ không thể được hiển thị. Do đó, hướng từ hóa cần được thay đổi liên tục trong quá trình hoạt động để đảm bảo rằng tất cả các khuyết tật theo hướng chưa biết có thể được phát hiện.

(2) Phát hiện các khuyết tật bên trong của vật đúc

Đối với các khuyết tật bên trong, các phương pháp kiểm tra không phá hủy thường được sử dụng là kiểm tra bằng bức xạ và kiểm tra bằng siêu âm. Trong số đó, hiệu quả của việc kiểm tra bằng X quang là tốt nhất. Nó có thể nhận được một hình ảnh trực quan phản ánh loại, hình dạng, kích thước và sự phân bố của các khuyết tật bên trong. Tuy nhiên, đối với các vật đúc quy mô lớn, có chiều dày lớn, việc kiểm tra siêu âm rất hiệu quả và có thể đo chính xác vị trí, kích thước tương đương và sự phân bố của các khuyết tật bên trong.

2.1 Thử nghiệm chụp ảnh phóng xạ (Xray tiêu điểm vi mô)

Kiểm tra tia X, thường sử dụng tia X hoặc Nguồn tia, cần phải có thiết bị tạo tia và các phương tiện phụ trợ khác. Khi phôi tiếp xúc với trường tia, cường độ bức xạ của tia sẽ bị ảnh hưởng bởi các khuyết tật bên trong vật đúc. Cường độ bức xạ phát ra qua quá trình đúc thay đổi cục bộ theo kích thước và tính chất của khuyết tật, tạo thành hình ảnh bức xạ của khuyết tật, được ghi lại bằng phim chụp ảnh phóng xạ, hoặc phát hiện trong thời gian thực bằng màn hình huỳnh quang, hoặc được phát hiện bằng máy đếm bức xạ. Trong số đó, phương pháp ghi bằng phim chụp ảnh phóng xạ là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất, mà người ta thường gọi là kiểm tra bằng chụp ảnh phóng xạ. Hình ảnh khuyết tật được phản chiếu bởi chụp X quang là trực quan và có thể trình bày hình dạng, kích thước, số lượng, vị trí mặt phẳng và phạm vi phân bố của các khuyết tật. Tuy nhiên, độ sâu khuyết tật không thể được phản ánh một cách tổng quát, vì vậy cần phải có các biện pháp và tính toán đặc biệt để xác định. Mạng lưới đúc quốc tế xuất hiện áp dụng phương pháp chụp cắt lớp vi tính bằng ảnh phóng xạ. Do thiết bị đắt tiền, chi phí sử dụng cao nên không thể phổ biến rộng rãi. Tuy nhiên, công nghệ mới này đại diện cho hướng phát triển trong tương lai của công nghệ kiểm tra ảnh phóng xạ độ nét cao. Ngoài ra, hệ thống tia X tiêu điểm vi mô sử dụng nguồn điểm gần đúng có thể thực sự loại bỏ các viền mờ do thiết bị lấy nét lớn hơn tạo ra và làm cho đường viền hình ảnh rõ ràng. Hệ thống hình ảnh kỹ thuật số có thể cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu của hình ảnh và cải thiện hơn nữa độ rõ nét của hình ảnh.

2.2 Kiểm tra siêu âm

Thử nghiệm siêu âm cũng có thể được sử dụng để kiểm tra các khuyết tật bên trong. Nó là sử dụng chùm âm thanh với năng lượng âm tần số cao để truyền trong vật đúc và tạo ra phản xạ khi nó gặp bề mặt bên trong hoặc khuyết tật để tìm ra khuyết tật. Độ lớn của năng lượng âm phản xạ là một hàm của định hướng và bản chất của bề mặt bên trong hoặc khuyết tật và trở kháng âm của một vật phản xạ như vậy. Do đó, năng lượng âm phản xạ bởi các khuyết tật khác nhau hoặc bề mặt bên trong có thể được áp dụng để phát hiện vị trí hiện diện, độ dày thành hoặc độ sâu của khuyết tật dưới bề mặt. Kiểm tra siêu âm là một phương pháp kiểm tra không phá hủy được sử dụng rộng rãi. Ưu điểm chính của nó như sau: độ nhạy phát hiện cao, có thể phát hiện các vết nứt nhỏ; Nó có khả năng xuyên thủng lớn và có thể phát hiện các vật đúc có mặt cắt dày. Những hạn chế chính của nó là: khó giải thích dạng sóng phản xạ của khuyết tật gãy với kích thước đường viền phức tạp và khả năng định hướng kém; Các cấu trúc bên trong không mong muốn, chẳng hạn như kích thước hạt, cấu trúc vi mô, độ xốp, hàm lượng tạp chất hoặc kết tủa phân tán mịn, cũng cản trở việc giải thích dạng sóng; Ngoài ra, các khối thử nghiệm tiêu chuẩn tham chiếu được yêu cầu để thử nghiệm.