فناوری کلیدی برای تشخیص جریان گردابی آلیاژهای تیتانیوم

اساس فیزیکی تشخیص جریان گردابی قانون القای الکترومغناطیسی است. وقتی سیم پیچ تشخیص حامل جریان متناوب با فرکانس بالا به قطعه کار آلیاژ تیتانیوم رسانا نزدیک باشد، لایه سطحی قطعه کار یک جریان گردابی بسته را القا می کند که به عنوان "جریان گردابی" شناخته می شود.

توزیع و شدت این میدان گردابی نه تنها به پارامترهای سیم پیچ تحریک بستگی دارد، بلکه ارتباط نزدیکی با خواص الکترومغناطیسی و یکپارچگی ساختاری قطعه کار دارد. هنگامی که یک نقص یا تغییر مواد وجود داشته باشد، منجر به اختلال در مسیر جریان گردابی و قدرت میدان می شود که باعث تغییر قسمت های واقعی و خیالی امپدانس سیم پیچ می شود. با نظارت بر این تغییر امپدانس با ابزارهای دقیق و با کمک آنالیز فاز، پاسخ فرکانسی و سایر فناوری‌ها می‌توان رسانایی الکتریکی و نفوذپذیری مغناطیسی قطعه کار را اندازه‌گیری کرد و ترک‌ها، خوردگی، منافذ و سایر عیوب روی سطح و نزدیک سطح را به‌طور دقیق، کمی و کیفی ارزیابی کرد.

1. مزایای قابل توجه

قابلیت تشخیص دمای بالا: در مقایسه با محدودیت‌های کوپلنت‌های اولتراسونیک و دشواری محافظت در تشخیص تشعشع، تشخیص جریان گردابی به رسانه‌های جفت فیزیکی نیاز ندارد و می‌تواند تشخیص آنلاین اجزای آلیاژ تیتانیوم داغ (مانند تیغه‌های موتور)، ارائه راه‌حلی منحصربه‌فرد برای نظارت بر فرآیند حرارتی و{0}بازرسی در سرویس را انجام دهد.

حساسیت و انعطاف پذیری بالا: حساسیت تشخیص بسیار بالا برای عیوب خطی سطح و نزدیک{0}سطح، مانند ترک های خستگی. کاوشگر را می توان برای سطوح پیچیده (مانند تیغه ها، زبانه ها و شیارها، نخ ها) سفارشی کرد تا به اسکن دقیق-قطعات شکل خاص و قطعات کوچک دست یابد، که مزایای قابل توجهی در بازرسی اتصال دهنده های هوافضا و ایمپلنت های پزشکی دارد.

راندمان بازرسی بالا: می‌تواند به اسکن خودکار-سرعت بالا دست یابد و با سیستم‌های رباتیک ادغام شود، که برای بازرسی کامل آنلاین خطوط تولید انبوه بسیار مناسب است و راندمان تولید را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد.

2. محدودیت های ذاتی

محدودیت «{0}}اثر آزاردهنده پوست»: عمق تشخیص توسط «اثر آزاردهنده پوست» محدود می‌شود و رابطه بین عمق نفوذ δ فرکانس f، رسانایی σ، و نفوذپذیری μ است: «δ=1/√(πfμσ)». اگرچه آلیاژ تیتانیوم یک ماده غیر فرومغناطیسی (μ≈1) است، رسانایی آن کم است، که عمق نفوذ را تا حدی افزایش می‌دهد، اما جریان گردابی معمولی همچنان عمدتاً در جهت عیوب سطحی و نزدیک سطح (معمولاً 0.1-5 میلی‌متر) هدف قرار می‌گیرد و توانایی تشخیص عیوب داخلی نقص عمقی است.

تداخل لیفت-خاموش: یک تغییر کوچک در فاصله بین پروب و قطعه کار (اثر لیفت-خاموش) تداخلی ایجاد می‌کند که بسیار قوی‌تر از سیگنال نقص کوچک است، که باید توسط فناوری جبران یا پروب‌های ویژه مهار شود.

تأثیر ویژگی مواد: جهت‌گیری دانه، ناهمگنی ریزساختار و تنش پسماند آلیاژ تیتانیوم منجر به تغییرات موضعی در رسانایی می‌شود که ممکن است سیگنال‌های نقص{0} شبه تولید کند که الزامات بالایی را برای تجربه و توانایی تشخیص سیگنال بازرسان ایجاد می‌کند.