Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 20. 17 maj 1955 - Ultraljudkontroll av halvfabrikat inom stålindustrin, av Herbert Krautkrämer
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
458
TEKNISK TIDSKRIFT
Dessutom måste man beakta ultraljudvågens
utbredningssätt. Man skiljer mellan en
geometriskt åskådlig och en vågteoretisk
beskrivning av ljudets utbredning. Den förra är
visserligen mycket överskådlig men godtagbar blott
som ett gränsfall för vågutbredningsteorin i de
fall, då den strålande ytans diameter är stor i
förhållande till våglängden. Vid
ultraljudkontroll används svängare, vilkas strålningsyta har
12 mm radie, och i stål begagnas våglängder av
några millimeter. Förutsättningarna för
tillämpning av strålgeometri är således icke helt
uppfyllda. Det är självklart att man då ej heller kan
tillämpa strålgeometri på de reflekterande
felställena.
Man måste därför för både den i materialet
inskickade ultraljudvågen och den reflekterade
vågen skilja mellan en när- och en fjärrzon i
enlighet med vågutbredningsteorin. Vid
fullständig anliggning hos svängaren fortplantar sig
alltså ljudet parallellt utan divergens som en
plan våg under ca 150—200 mm och först
därefter breder det ut sig som en sfärisk våg med
en divergens av någon grad. Den plana vågen
uppkommer därvid genom interferens av alla de
sfäriska vågor, som man måste föreställa sig
utgående från varje enskild punkt på svängarens
strålningsyta.
För att förstå skillnaden mellan ljudets
fortplantningsförhållanden och en ljusstråles, vilka
senare ofta med framgång anförs för
åskådliggörande av ultraljudutbredningen, bör man
betrakta storleksförhållandena. Vid en ljuskälla för
ett parallellt ljusknippe med en radie av 12 mm
är närzonen ca 1,2 km. Vid en svängare för
2 MHz är närzonen 200 mm. Medan för ljus
allting skulle kunna försiggå i närzonen, är så icke
fallet för ultraljud.
Närzonen har ej heller någon bestämd gräns,
utan dess utsträckning beror i väsentlig grad
på anliggningsytan. Vid ofullständig kontakt
eller vid användning av svängare med mindre
diameter blir nämligen närzonen mindre och
di-vergensen större. Detta måste man ta hänsyn till,
i synnerhet då man av en felindikation vill sluta
sig till felets storlek.
Utom de bekanta tryckvågorna, som breder ut
sig vinkelrätt från kontaktytan, har man till sitt
Fig. 2. Ljudutbredning i rundmaterial 30—100 mm vid
be-Ijudning i radiell riktning; a och b felindikationer.
förfogande skjuvningsvågor, som man kan
sända in under 35—80° vinkel mot kontaktytans
normal, samt ytvågor (Rayleigh-vågor), som
löper längs ytan och ger utslag blott för fel i
denna. Alltefter arten hos det väntade felet bör
alltså den ena eller andra av dessa tre vågtyper
utnyttjas för provningen.
Manuella provningsmetoder
Att beakta de nämnda fysikaliska grundlagarna
är naturligtvis omöjligt för en upplärd
material-provare. Det är därför viktigt, att man för
rutinkontrollen utarbetar tydliga föreskrifter för
varje uppgift, enligt vilka materialprovaren kan
genomföra kontrollen och uppteckna resultatet.
Protokollet måste vara så fullständigt, att den
ansvarige ingenjören enbart därav kan bilda sig
ett omdöme.
Mångfalden av de geometriska former,
materialslag och uppställda kontrollfordringar, som
förekommer, gör det omöjligt att ånge ett
universellt system. På grundval av drifterfarenheter
har industrierna dock delvis kunnat utarbeta
mycket klara föreskrifter för seriekontroll av
samma eller liknande dimensioner och
legeringar.
Smide
I smidesverkstäderna kontrolleras i dag varje
smidesstycke efter smidningen och utan
föregående bearbetning av ytan för faställande av
större fel, såsom spänningssprickor eller icke
hopvällda kärnhåligheter. För detta ändamål har
svängare med skyddsskikt hävdat sig mycket
väl. Det är normala svängare, vilkas
strålningsyta är försedd med ett slitstarkt och utbytbart
skyddsskikt. Därigenom skyddas kvartsplattan
för nötning, och man kan också vid obearbetade
ytor utföra provningen genom att låta
svänga-ren glida utefter ytan, varvid man erhåller en väl
reproducerbar kontakt även med en ojämn yta.
Högt belastade ämnen, såsom rotorer,
undersöks givetvis noggrant på nytt efter svarvningen,
före fräsning av spår m.m. Därvid ifylls en
kontrollsedel för varje ämne. Denna upptar en skiss
över provningsföremålet, på vilken felens läge
kan markeras tillsammans med kodnummer,
som anger felens art och storlek. Kodnumren ger
upplysning om
ljudgenomsläpplighet, felekots amplitud i
förhållande till bottenekots, felets läge (i kärnan,
vid ytan eller fördelat i zoner), enstaka
felindikationer, uppdelade indikationer, talrika
indikationer och förändringen i indikationen vid
10 mm axiell förskjutning av svängaren.
Vad säger nu dessa iakttagelser?
Ljudgenom-släppligheten varierar visserligen från
arbetsstycke till arbetsstycke, i synnerhet med dessas
storlek, men större avvikelser avslöjar dock en
felaktig värmebehandling. Den varierar dess-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
