الفحص الشعاعي للمسبوكات

الفحص الشعاعي للمسبوكات

 

1. المبدأ الأساسي للتصوير الشعاعي

في عملية اختراق الصب، تتفاعل الأشعة السينية أو أشعة جاما مع المادة، ويتم تخفيف شدتها عن طريق الامتصاص والتشتت. يمكن الحصول على صور بدرجات متفاوتة من السواد تتوافق مع البنية الداخلية وعيوب المادة من خلال فيلم فوتوغرافي. يتم الحكم على طبيعة العيب من خلال عوامل مثل شكل الصورة وكميتها وحجمها واتجاهها وتوزيعها وسوادها، ومن ثم يتم تصنيف العيب وتقييمه حسب طبيعة العيب وحجمه وكميته. وبهذه الطريقة يمكننا معرفة نوع وشدة العيوب الداخلية للصب.

 

2. الحساسية الشعاعية وجودة الصورة

تشير الحساسية الإشعاعية إلى القدرة على العثور على أصغر العيوب في عملية الصب. نظرًا لتأثير الطبيعة والموقع والاتجاه والكمية والحجم والعوامل الأخرى للعيوب في الصب، يتم تحديد حساسية اكتشاف الخلل أثناء عملية التصوير الفوتوغرافي من خلال جودة الصورة الفوتوغرافية. يعد مقياس جودة الصورة (المعروف أيضًا باسم مقياس الاختراق) بمثابة مؤشر. وهي مصنوعة من نفس المادة بنفس معامل التوهين مثل الصب. أجهزة قياس جودة الصورة الشائعة هي أجهزة قياس جودة الصورة من النوع السلكي، وأجهزة قياس جودة الصورة من النوع المثقوب، وأجهزة قياس جودة الصورة من النوع الفتحي. يتم تمثيل قطر الخط (الثقب والأخدود) لمقياس جودة الصورة بمؤشر جودة الصورة. كلما كانت قيمة الفهرس أكبر، كانت جودة الصورة أسوأ. وبهذه الطريقة، يمكن التعبير عن حساسية الكشف عن الخلل في التصوير الشعاعي بشكل غير مباشر من خلال مؤشر جودة الصورة. مقياس جودة الصورة هو أداة لقياس جودة الصورة، ولا يمثل الحجم الحقيقي للعيوب الموجودة داخل القالب والتي يمكن اكتشافها.

 

3. المعايير الدولية شائعة الاستخدام للاختبارات الشعاعية.

يعتبر الفيلم الشعاعي المرجعي ASTM هو المعيار الحالي المعترف به دوليًا.

 

4. مميزات الفحص الشعاعي

1) أكبر ميزة للفحص الشعاعي هو أنه من السهل والبديهي الحكم على طبيعة العيوب. يمكن رؤية العيوب الداخلية في المسبوكات على الفيلم طالما أنها ضمن نطاق حساسية التصوير الفوتوغرافي.

2) يتمتع الفحص الشعاعي بحساسية عالية للكشف عن العيوب الحجمية (مثل المسام، وتجويف الانكماش، ومسامية الانكماش، وإدراج الرمال، وإدراج الخبث)؛ لديها حساسية معينة للعيوب المستوية (مثل الشقوق، وعدم الانصهار، وما إلى ذلك). ومع ذلك، عندما يكون سمك الصب أكبر من 40 مم، فمن الصعب العثور على عيوب تشبه الانكماش بمساحة كبيرة في الفحص الشعاعي، كما أن حساسية الكشف عن الشقوق الصغيرة تكون منخفضة أيضًا.

3) يمكن أرشفة الصور وتخزينها لفترة طويلة للرجوع إليها لاحقًا وإعادة فحصها.

4) يتطلب الفحص الشعاعي معدات ومواقع خاصة، والتكلفة مرتفعة، ودورة الفحص طويلة، وهو غير مناسب للفحص السريع والدفعي للمسبوكات.

 

5 تصنيف الخلل والدرجة

يمكن تقسيم العيوب الداخلية العيانية للمسبوكات التي تم العثور عليها عن طريق الفحص الشعاعي إلى خمس فئات: المسامية، وإدراج الرمال وإدراج الخبث، وتجويف الانكماش ومسامية الانكماش، والحديد الداخلي غير المصهور واللب غير المصهور، والشق الساخن والصدع البارد.

1) عيوب الثغور. تظهر الثغور على شكل بقع داكنة مستديرة أو بيضاوية، وأحيانًا ذات ذيول، وموزعة في مجموعات أو منفردة. عند توزيعها في مجموعات، تميل الصور إلى التداخل ولها أشكال غير منتظمة. غالبًا ما تظهر ثقوب النفخ في عملية التصلب النهائية للصب، حيث يتجمع الغاز ولا يمكنه الهروب. ينتمي تكوين المسام على شكل إبرة إلى نوع التسلل التفاعلي، ويتم ترتيب الطبقة السطحية من الصب في صفوف وموزعة بشكل متعامد على السطح.

2) عيوب الشمول الرملي و الشمول الخبث. يتم توزيع شوائب الرمل والخبث في شكل نقطة أو خط غير منتظم. عندما تكون على شكل خط، يكون لها عرض معين ويمكن توزيعها بشكل عشوائي داخل الصب. غالبًا ما يحدث تضمين الخبث حول الجزء السفلي من تجويف الانكماش، وفي بعض الأحيان يتم توزيع تضمين الرمل على سطح الصب.

3) انكماش التجاويف وعيوب مسامية الانكماش. وفقًا للشكل ثلاثي الأبعاد، يمكن تقسيم عيوب تجويف الانكماش للمسبوكات إلى تجاويف انكماش أنبوبي وشجرية وكبيرة المساحة. يتم توزيع هذه العيوب بشكل عام في الجزء السفلي من الناهض وفي العقدة الساخنة الصلبة النهائية. عادة ما تحدث تجاويف الانكماش في نفس الوقت الذي تحدث فيه المسام وشوائب الخبث ومسامية الانكماش.

4) العيوب غير المصبوغة. صور العيوب غير المنصهرة تشبه الشقوق، وكلها عبارة عن خطوط داكنة، ولكن أحد جانبي الخطوط عبارة عن قطعة خط مستقيم، والتي تحدث فقط في الموقع الذي يتم فيه ترتيب المبرد الداخلي أو الدعم الأساسي.

5) العيوب الشبيهة بالتشققات. وفي الفحص الشعاعي تظهر العيوب الشبيهة بالشقوق على الصورة خطوطا داكنة ذات أشكال غير منتظمة، بعضها مستقيم، وبعضها مستقيم في الأساس، ولكن أطرافها حادة والرأس ليس مستديرا. تظهر العيوب الشبيهة بالتشققات عمومًا عند العقدة الساخنة في الصب أو عند تقاطع التغييرات المفاجئة في القسم.