Welke niet-destructieve testmethoden moeten worden gebruikt voor interne defecten in gietstukken van schoepen

Gietstukken van bladwaaiers zijn kerncomponenten van kritische vloeistofverwerkingsapparatuur zoals pompen, compressoren en turbomachines. Hun interne kwaliteit bepaalt rechtstreeks de hydraulische prestaties, bedrijfsefficiëntie en levensduur van de apparatuur. Waaiers zijn tijdens het gietproces gevoelig voor verschillende interne defecten, zoals krimp, porositeit, gasgaten, slakinsluitsels en interne scheuren. Deze defecten kunnen fungeren als spanningsconcentratiepunten onder statische of dynamische belastingen, wat kan leiden tot vermoeiingsschade of zelfs catastrofaal falen. Daarom is een uitgebreide en nauwkeurige beoordeling van deze interne defecten met behulp van geavanceerde niet-destructieve testtechnieken (NDT) van cruciaal belang voor het garanderen van de hoge betrouwbaarheid van gietstukken van schoepen.

Radiografische testen (RT)

Principes en toepassingen

Radiografische testen (RT) zijn een van de meest klassieke en betrouwbare methoden voor het opsporen van interne defecten in gietstukken van schoepen. Er wordt gebruik gemaakt van gammastraling of röntgenstraling om het gietstuk binnen te dringen. Verschillen in de verzwakking van de stralingsintensiteit worden op film of een digitale detector vastgelegd en vormen zo een beeld.

Detectie van doeldefecten: RT is zeer gevoelig voor volumetrische defecten zoals krimpholtes, porositeit, poriën, slakinsluitsels en grote interne scheuren.

Technische kenmerken: De afbeeldingen zijn intuïtief en demonstreren de vorm, grootte en ruimtelijke locatie van defecten. Voor gesloten waaiers met complexe vormen kan RT doordringen in de dikke delen van de naaf en bladen, waardoor een uitgebreid beeld ontstaat van de interne kwaliteit.

Beperkingen en uitdagingen: Complexe bladcontouren vereisen een nauwkeurige transilluminatiegeometrie om ervoor te zorgen dat de straal parallel loopt aan mogelijke planaire defecten (zoals scheuren in dunwandige bladen). Bovendien varieert de dikte van de waaiers enorm, waardoor belichtingstechnieken met variabele dikte of meerdere films met variërende belichtingsdoses nodig zijn om het gehele gietstuk te bedekken.

Ultrasoon testen (UT)

Principes en toepassingen

Ultrasoon testen (UT) maakt gebruik van de voortplantings-, reflectie- en brekingseigenschappen van hoogfrequente echografie in gietstukken om defecten te detecteren en te lokaliseren.

Doeldefectdetectie: UT is zeer effectief voor zowel vlakke defecten (zoals interne scheuren en gebrek aan versmelting) als volumetrische defecten (zoals grote krimpholtes). Het biedt voordelen ten opzichte van RT voor het detecteren van interne scheuren.

Technische kenmerken: Het biedt een hoge penetratiediepte en hoge positioneringsnauwkeurigheid, waardoor een snelle bepaling van de defectdiepte en -grootte mogelijk is. Dit is vooral belangrijk bij het inspecteren van gietstukken met dikke waaiers.

Beperkingen en uitdagingen: De grove korrelstructuur van gietstukken van schoepen veroorzaakt akoestische golfverstrooiing, waardoor de signaal-ruisverhouding afneemt. De complexe geometrie en de gebogen oppervlakteprofielen van de bladen en de naaf maken het koppelen van de sonde moeilijk en gevoelig voor het genereren van valse reflectiesignalen, waardoor ervaren operators een nauwkeurige interpretatie vereisen. Phased Array Ultrasonic Testing (PAUT)-technologie kan worden gebruikt om de uitdagingen van complexe geometrieën te overwinnen door de richting en focus van de akoestische straal elektronisch te regelen, waardoor de inspectie-efficiëntie en nauwkeurigheid worden verbeterd.

Wervelstroomtesten (ET)

Principes en toepassingen

Wervelstroomtesten (ET) zijn gebaseerd op het principe van elektromagnetische inductie en worden voornamelijk gebruikt om defecten aan het oppervlak en dichtbij het oppervlak te detecteren, maar kunnen ook worden gebruikt om interne defecten in specifieke toepassingen te detecteren.

Doeldefecten: Wervelstroomtesten worden voornamelijk gebruikt bij NDT van gietstukken van waaiers om scheuren nabij het oppervlak te detecteren en de materiaaluniformiteit te beoordelen.

Technische kenmerken: Hoge inspectiesnelheid, geen noodzaak voor koppelmiddel en geschikt voor geautomatiseerd scannen.

Beperkingen en uitdagingen: De beperkte penetratiediepte maakt het ongeschikt voor het detecteren van volumetrische defecten zoals krimpholtes of porositeit diep in de waaier. Het wordt voornamelijk gebruikt als aanvulling op de detectie van oppervlaktescheuren (vaak in combinatie met magnetische deeltjes- of penetranttesten) of voor snelle inspectie van geleidende materialen (zoals roestvrijstalen waaiergietstukken).