Methoden zur Oberflächen- und Innenqualitätsprüfung von Gussteilen

Die Prüfung von Gussteilen umfasst hauptsächlich Größenprüfung, visuelle Prüfung des Aussehens und der Oberfläche, Analyse der chemischen Zusammensetzung und mechanische Leistungsprüfung. Für Gussteile, die höhere Anforderungen stellen oder anfällig für Probleme im Gussprozess sind, ist auch eine zerstörungsfreie Prüfung erforderlich, die für Gussteile aus Sphäroguss eingesetzt werden kann. Zu den zerstörungsfreien Prüftechniken für Qualitätsprüfungen gehören Flüssigkeitseindringprüfungen, Magnetpartikelprüfungen, Wirbelstromprüfungen, Röntgenprüfungen, Ultraschallprüfungen und Vibrationsprüfungen.

Erkennung von Oberflächen- und oberflächennahen Defekten von Gussteilen

1. Erkennung des Eindringens von Flüssigkeiten

Mithilfe der Flüssigkeitseindringprüfung werden verschiedene Öffnungsfehler auf der Oberfläche von Gussstücken überprüft, z. B. Oberflächenrisse, Nadellöcher auf der Oberfläche und andere Fehler, die mit bloßem Auge schwer zu erkennen sind. Der am häufigsten verwendete Penetrationstest ist der Farbtest, bei dem eine farbige (normalerweise rote) Flüssigkeit (Eindringmittel) mit hoher Penetrationsfähigkeit auf die Oberfläche des Gussstücks angefeuchtet oder aufgesprüht wird. Das Eindringmittel dringt in den Öffnungsdefekt ein und wischt das Oberflächeneindringmittel schnell ab. Anschließend sprühen Sie das leicht trocknende Displaymittel (auch Entwickler genannt) auf die Gussoberfläche. Nach dem Absaugen des im Öffnungsdefekt verbliebenen Eindringmittels wird das Anzeigemittel eingefärbt, das die Form und Form des Defekts widerspiegeln kann. Größe und Verbreitung. Es muss darauf hingewiesen werden, dass die Genauigkeit der Eindringprüfung mit zunehmender Oberflächenrauheit des geprüften Materials abnimmt, d. h. je heller die Oberfläche, desto besser ist der Prüfeffekt. Die Oberflächenprüfgenauigkeit der Schleifmaschine ist am höchsten und es können sogar interkristalline Risse erkannt werden. Neben der Farberkennung ist auch die fluoreszierende Eindringprüfung eine häufig verwendete Methode zur Erkennung von Flüssigkeitseindringmitteln. Zur Bestrahlungsbeobachtung muss es mit ultraviolettem Licht ausgestattet sein und die Nachweisempfindlichkeit ist höher als die der Farberkennung.

2. Wirbelstromprüfung

Die Wirbelstromprüfung eignet sich zur Prüfung von Defekten, die im Allgemeinen nicht mehr als 6 bis 7 mm tief unter der Oberfläche liegen. Die Wirbelstromprüfung wird in zwei Arten unterteilt: die Platzierungsspulenmethode und die Durchgangsspulenmethode. : Wenn das Prüfstück in der Nähe einer Spule mit Wechselstrom platziert wird, kann das in das Prüfstück eindringende magnetische Wechselfeld einen Strom (Wirbelstrom) induzieren, der in einer Wirbelstromrichtung senkrecht zum Erregermagnetfeld im Prüfstück fließt. Es wird ein Magnetfeld erzeugt, das der Richtung des anregenden Magnetfelds entgegengesetzt ist, wodurch das ursprüngliche Magnetfeld in der Spule teilweise reduziert wird, was zu einer Änderung der Spulenimpedanz führt. Bei Fehlern auf der Oberfläche des Gussstücks werden die elektrischen Eigenschaften des Wirbelstroms verzerrt und so das Vorhandensein des Fehlers erkannt. Der Hauptnachteil der Wirbelstromprüfung besteht darin, dass Größe und Form des erkannten Defekts nicht visuell dargestellt werden können und im Allgemeinen nur die Oberflächenposition und Tiefe des Defekts bestimmt werden kann. Darüber hinaus ist sie nicht so empfindlich wie die Eindringerkennung bei der Erkennung kleiner Öffnungsfehler auf der Oberfläche des Werkstücks.

3. Magnetpulverprüfung

Die Magnetpulverprüfung eignet sich zur Erkennung von Oberflächenfehlern und Fehlern mehrere Millimeter tief unter der Oberfläche. Zur Durchführung der Erkennungsvorgänge sind Gleichstrom- (oder Wechselstrom-)Magnetisierungsgeräte und Magnetpulver (oder Magnetsuspension) erforderlich. Mithilfe von Magnetisierungsgeräten wird ein Magnetfeld auf der Innen- und Außenfläche des Gussstücks erzeugt, und Magnetpulver oder Magnetsuspension werden zur Darstellung von Fehlern eingesetzt. Wenn in einem bestimmten Bereich des Gussstücks ein Magnetfeld erzeugt wird, erzeugen die Defekte im magnetisierten Bereich ein magnetisches Streufeld. Beim Aufstreuen des Magnetpulvers oder der Magnetsuspension wird das Magnetpulver angezogen, so dass der Defekt angezeigt werden kann. Bei den auf diese Weise angezeigten Defekten handelt es sich grundsätzlich um Defekte, die die magnetischen Kraftlinien kreuzen, und die länglichen Defekte parallel zu den magnetischen Kraftlinien können nicht angezeigt werden. Aus diesem Grund muss die Magnetisierungsrichtung während des Betriebs ständig geändert werden, um sicherzustellen, dass verschiedene Fehler in unbekannten Richtungen erkannt werden können. .

Erkennung interner Fehler in Gussteilen

Für interne Defekte sind die am häufigsten verwendeten zerstörungsfreien Prüfmethoden die Durchstrahlungsprüfung und die Ultraschallprüfung. Unter diesen hat die Röntgenuntersuchung die beste Wirkung. Es können intuitive Bilder erstellt werden, die Art, Form, Größe und Verteilung interner Defekte widerspiegeln. Bei großen Gussteilen mit großer Dicke ist die Ultraschallprüfung jedoch sehr effektiv und die Lage interner Fehler kann genauer gemessen werden. , Äquivalente Größe und Verteilung.

1. Röntgenprüfung

Bei der Durchstrahlungsprüfung werden im Allgemeinen Röntgenstrahlen oder γ-Strahlen als Strahlenquelle verwendet. Daher sind zur Strahlenerzeugung Geräte und andere Hilfseinrichtungen erforderlich. Wenn das Werkstück dem Strahlenfeld ausgesetzt wird, wird die Strahlungsintensität der Strahlen durch die inneren Defekte des Gussstücks beeinflusst. Die Intensität der durch das Gussteil emittierten Strahlung variiert lokal mit der Größe und Art des Defekts und erzeugt ein Röntgenbild des Defekts, das durch einen Röntgenfilm sichtbar gemacht und aufgezeichnet wird, oder durch Echtzeitinspektion und -beobachtung durch einen Fluoreszenzschirm oder durch einen Strahlungszähler. Unter diesen ist die Methode der Entwicklung und Aufzeichnung durch Röntgenfilm die am häufigsten verwendete Methode, die allgemein als Röntgeninspektion bezeichnet wird. Das durch die Radiographie reflektierte Defektbild ist intuitiv und Form, Größe, Anzahl, Ebenenposition und Verteilungsbereich des Defekts sind allesamt Es kann angezeigt werden, aber die Defekttiefe kann nicht allgemein wiedergegeben werden, und es sind spezielle Maßnahmen und Berechnungen erforderlich, um sie zu bestimmen. Heutzutage kommt die Anwendung radiologischer Computertomographieverfahren zum Einsatz. Da die Ausrüstung relativ teuer und die Nutzungskosten hoch sind, kann sie derzeit nicht populär gemacht werden, aber diese neue Technologie stellt die zukünftige Entwicklungsrichtung der hochauflösenden Röntgenerkennungstechnologie dar. Darüber hinaus kann die Verwendung eines Mikrofokus-Röntgensystems, das sich einer Punktquelle annähert, tatsächlich die unscharfen Kanten beseitigen, die von Geräten mit größerem Fokus erzeugt werden, und die Bildkontur klarer machen. Der Einsatz eines digitalen Bildsystems kann das Signal-Rausch-Verhältnis des Bildes verbessern und die Bildschärfe weiter verbessern.

2. Ultraschallprüfung

Mit der Ultraschallprüfung können auch innere Mängel überprüft werden. Dabei werden Schallstrahlen mit hochfrequenter Schallenergie genutzt, die sich innerhalb des Gussteils ausbreiten. Wenn es auf innere Oberflächen oder Defekte trifft, reflektiert es und findet Defekte. Die Größe der reflektierten Schallenergie ist eine Funktion der Richtwirkung und Beschaffenheit der inneren Oberfläche oder des Defekts sowie der akustischen Impedanz dieses Reflektors. Daher können verschiedene Defekte oder die von der Innenoberfläche reflektierte Schallenergie verwendet werden, um den Ort, die Wandstärke oder die Oberfläche des Defekts zu erkennen. Die Tiefe des nächsten Defekts. Die Ultraschallprüfung ist eine weit verbreitete zerstörungsfreie Prüfmethode. Seine Hauptvorteile sind: hohe Erkennungsempfindlichkeit, die kleine Risse erkennen kann; Es verfügt über eine große Eindringfähigkeit und kann Gussteile mit dickem Querschnitt erkennen. Seine Haupteinschränkungen sind: Es ist schwierig, die reflektierte Wellenform des nicht verbundenen Defekts mit komplexer Umrissgröße und schlechter Richtwirkung zu erklären; Auch unerwünschte innere Strukturen wie Korngröße, Struktur, Porosität, Einschlussgehalt oder feine Dispersion von Ausscheidungen etc. erschweren die Interpretation der Wellenform; Darüber hinaus sollte beim Testen auf den Standardtestblock verwiesen werden.

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