- Theo công dụng: thuốc nổ chắnh và thuốc gây nổ;
3.5.2.3.Kỹ thuật kiểm tra
b/ Thu cn phá (Tô lắt)
3.5.2.3.Kỹ thuật kiểm tra
Trong kiểm tra siêu âm, người ta dùng kỹ thuật tiếp xúc hoặc không tiếp xúc. Kỹ thuật tiếp xúc là ựặt ựầu dò lên bề mặt vật kiểm thông qua lớp tiếp âm ựể năng lượng truyền vào trong tốt hơn. Với kỹ thuật không tiếp xúc - kiểm tra nhúng - ựầu dò ựược ựặt cách bề mặt vật kiểm, chùm siêu âm từ ựó qua nước hoặc không khắ ựược truyền vào vật. Dưới ựây là một số kỹ thuật siêu âm ựược dùng ựể kiểm trạ
a/ Kỹ thuật tandem (pitch and catch)
Trong một số quá trình hàn (tiếp xúc giáp mối, ma sát, khuếch tán...), các khuyết tật (không ngấu, nứt, không
thấụ..) thường có dạng phẳng ựịnh hướng vuông góc với bề mặt và rất hẹp. Khi chiều dày liên kết hàn lớn hơn 30 mm thì tia tới từ ựầu dò phát sau khi ựi vào bề mặt kiểm gặp khuyết tật, phản xạ ựập xuống
bề mặt dưới sẽ không trở về chỗ tia phát. Lúc ựó ựầu dò thu sẽ ỘựónỢ ở chỗ ra và ỘbắtỢ lại (h.3-32).
Vị trắ của hai ựầu dò phụ thuộc vào chiều dày vật và chúng cùng di chuyển cách nhau một khoảng cố ựịnh. để bố trắ ựược các ựầu dò bề mặt phải phẳng và diện tắch ựủ lớn.
Hình 3-32: Kỹ thuật tandem: 1-bộ ựôi ựầu dò; 2- vật kiểm; 3- khuyết tật
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...67
b/ Kỹ thuật ựầu dò hội tụ
Trong kỹ thuật này chùm tia siêu âm hội tụ tại tiêu ựiểm ựược xác ựịnh trước hoặc tại một vùng trong vật kiểm. Thấu kắnh âm học có hình trụ tạo ra chùm siêu âm hội tụ dạng ựường là dải hình chữ nhật, thấu kắnh âm
học hình cầu tạo ra chùm siêu âm hội tụ dạng ựiểm là hình tròn nhỏ. (h.3.33) Dải hiệu dụng của các biến tử hội tụ từ 0,25 mm ựến 250 mm dưới bề mặt vật kiểm. Trong dải này chúng có ựộ nhạy cao với khuyết tật nhỏ, khả năng phân giải cao, ắt bị ảnh
hưởng do ựộ nhấp nhô tế vi cũng như biên dạng bề mặt
vật kiểm. Nhược ựiểm của ựầu dò hội tụ là vùng ựược kiểm tra nhỏ.
c/ Kỹ thuật ựầu dò kép
Trong kỹ thuật này, một ựầu dò phát siêu âm vào vật kiểm, ựầu dò kia nhận các xung phản hồi từ khuyết tật hoặc từ ựáỵ Khác với kỹ thuật tandem, hai ựầu dò ựược ựặt trong cùng một vỏ. Các tinh thể ựược ựặt nghiêng một góc nhỏ trên ựỉnh, do ựó
hận ựược tác ựộng do chùm siêu âm hội tụ. Các ựầu dò này ựược dùng ựể kiểm tra kắch thước kim loại cơ bản; ựo chiều dày; phát hiện và ựịnh vị khuyết tật gần bề mặt.
d/ Kỹ thuật Delta (Ả technique)
Kỹ thuật này dùng các sóng tán xạ hoặc sóng biên của khuyết tật. Theo lý thuyết siêu âm, sóng biên bao gồm cả hai sóng dọc và ngang. Trong vật kiểm (h.3-34) sóng biên phát ra chùm âm bởi ựầu dò T
còn ựầu dò kia R sẽ thu sóng biên dọc.
để quét, cả hai ựầu dò chuyển ựộng
cùng nhau với khoảng cách cố ựịnh theo chương trình, mà trong thực tế chỉ ựược thực hiện bằng kỹ thuật nhúng.
Hình 3-33: Thấu kắnh hình trụ và hình cầu
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...Hình 3-36: Kiểm tra bằng 68
sóng mặt
Do sóng biên có hướng góc rộng quanh mép nứt, trục của ựầu dò thu ở vị trắ luôn hướng về mép sẽ nhận ựược xung phản hồi lớn nhất. đầu thu nhạy với sóng dọc vì việc quét ựược thực hiện bằng kỹ thuật nhúng. Bằng cách biến ựổi chức năng tại giao diện lỏng-rắn, sóng dọc hoặc sóng ngang sẽ chiếu vào khuyết tật.
Khi hướng sóng âm ựập vào khuyết tật ựể tạo rung ựộng, các ựầu mút của khuyết tật trong vật kiểm sẽ thành nguồn phát sóng thứ cấp. Dựa vào việc tắnh toán thời gian phản hồi (time of flight) sẽ cho biết vị trắ và kắch thước khuyết tật. Kỹ thuật này ngày nay ựược biết ựến dưới tên gọi Thời gian nhiễu xạ bayTOFD (time of flight-diffraction) (h.3-35) và ựược sử dụng nhiều trong kiểm tra Hàn với sự trợ giúp của máy tắnh.
Hình 3-35: Kỹ thuật TOFD
Sở dĩ kỹ thuật TOFD ựược ứng dụng hiệu quả trong kiểm tra hàn vì khoảng cách từ ựầu thu và phát ựến khuyết tật khá nhỏ, chỉ cần sử dụng bộ ựôi ựầu dò nhỏ cho vùng kiểm tra rộng. Ưu ựiểm chắnh là tốc ựộ quét nhanh vẫn phát hiện ựược khuyết tật, ựộ nhạy cao với hầu hết các dạng và hướng khuyết tật, xác ựịnh chắnh xác kắch thước khuyết tật. Việc thiết lập chế ựộ kiểm phụ thuộc vào hình dạng mối hàn. Hạn chế của TOFD là khi kiểm tra các vùng chết trên và dưới do chiều rộng chùm tia phản xạ. Do ựó TOFD thường ựược kết hợp với phương pháp Xung phản xạ ựể kiểm tra bổ sung các vùng sát trên và dưới vật kiểm.
e/ Kỹ thuật ựầu dò sóng mặt
Sóng mặt có khả năng lan truyền trên các bề mặt có biên dạng cong với bán kắnh góc lượn lớn hơn bước sóng, nhưng tại nơi có thay ựổi ựột ngột về biên dạng thì chúng lại phản xạ mạnh. Do chiều dày truyền sóng nhỏ nên năng lượng ựược tập trung trong vùng nhỏ. Kỹ thuật sóng mặt ựược dùng
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...69 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
trong kiểm tra hàn các mặt bắch, tấm ựế vào các chi tiết khác hoặc trong các ống mỏng có ựường kắnh thay ựổi (h.3-36). Ngoài ra việc kiểm tra bằng sóng mặt có thể phát hiện các vết nứt mỏi rất nhỏ trên bề mặt mẫu kiểm.
Nhược ựiểm chắnh của kỹ thuật sóng mặt là phải làm bề mặt kiểm nhẵn và sạch (gỉ, sơn, mỡ tiếp âm...) ựể năng lượng ắt bị suy giảm.
f/ Kỹ thuật kiểm tra nhúng
Kỹ thuật kiểm tra nhúng chủ yếu ựược dùng trong phòng thắ nghiệm và kiểm tra tự ựộng. Ưu ựiểm là môi trường tiếp âm ựồng nhất, có thể tạo ựược sóng dọc và ngang cùng một ựầu dò bằng các chỉ cần thay ựổi góc tới chùm tiạ Nó gồm ba kỹ thuật cơ bản:
Ớ Kỹ thuật ngập nước - ựầu dò và vật kiểm ựược nhúng trong bể nước. Chùm tia truyền qua nước trực tiếp vào vật kiểm. Tuỳ thuộc vào vật liệu và chiều dày vật mà ựặt khoảng cách từ ựầu dò ựến bề mặt vật ựể xung ựáy không che lấp các xung phản hồi sau (h.3-37a)
Ớ Kỹ thuật bọt nước Ờ chùm tia truyền trong nước ựến mặt dưới vật kiểm. Kỹ thuật này ựược dùng ựể kiểm tra nhanh các vật dạng tấm, dạng trục. Khi chùm âm chiếu vuông góc với bề mặt trong vật kiểm sẽ có sóng dọc, nếu xiên góc sẽ có sóng ngang (h.3-37b)
Hình 3-37: Các kỹ thuật kiểm tra nhúng: a- ngập nước; b- bọt nước; c- ựầu dò bánh xe
Ớ Kỹ thuật ựầu dò bánh xe Ờ chùm tia ựược chiếu xuyên qua bánh xe chứa ựầy nước quay quanh trục vào vật kiểm. ựầu dò ựược gắn trên trục bánh xẹ Có thể ựiều chỉnh vị trắ và góc nghiêng của ựầu dò ựể tạo ra sóng dọc hoặc ngang trong vật kiểm (h.3-37c)
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...70
3.6. Kết luận chương 3
Trong phần này, tác giả Luận văn ựã trình bày khái quát ựược những nội dung chắnh sau ựây:
1) Khái quát về ứng suất và biến dạng hàn, phân tắch ựược các nguyên nhân gây ra ứng suất biến dạng từ ựó có biện pháp phòng tránh ựối với từng kết cấu, tổ hợp hàn cho phù hợp trong thực tế sản xuất;
2) Khái quát về năng lượng nổ, phân loại, tắnh năng tác dụng của từng loại thuốc nổ. đặc biệt là ứng dụng của năng lượng nổ trong cơ khắ;
3) Phân tắch ựược cơ sở vật lý của phương pháp siêu âm, các ựặc trưng của quá trình truyền sóng âm, phân loại sóng âm, các phương pháp kiểm tra siêu âm, các loại ựầu dò dùng trong siêu âm, kỹ thuật kiểm tra, các thiết bị kiểm tra siêu âm, cách biểu diễn tắn hiệu và qui trình chung khi tiến hành kiểm tra siêu âm các mối hàn.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...71
Chương 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
Sơ ựồ nghiên cứu thực nghiệm