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利用水浸超声C扫描系统检测高纯铝靶材
点击次数:142 发布时间:2019-05-16

 

利用水浸超声C扫描系统检测高纯铝靶材

1       概述

1.1     目的

安赛斯(中国)有限公司(ANALYSIS)接受某公司的委托,针对来样高纯铝靶材,用水浸超声C扫描系统进行检测

1.2     测试样品简介

客户送来铝靶材总计7块,试块编号如下表:

编号

试样编号

热处理方式

长(mm)

宽(mm)

厚度(mm)

1

140227-101

铸件

558

271

25

2

151002001-1

铸件

572

269

18.5

3

150902044-631

退火

300

140

18.5

4

150902045-67

轧制

300

135

19

5

140301-67

轧制

300

135

19

6

140301-641

退火

308

140

20

7

150902044-57

轧制

300

135

19

表一 样品参数表

2       测试概要

2.1     测试要求

利用自动超声波系统针对工件内部的宏观缺陷进行A/B/C-扫描检测,并统计计算缺陷大小、位置、面积。

2.2     测试环境与配置

检测条件:耦合剂为洁净水,无气泡、无灰尘、吴杂质,水温大约控制在10℃-35℃

检测坐标:说明:祥见设置

水平台及运行信号校准:利用水平尺对水槽进行水平测量,来校准地面水平度。整体误差不得大于0.02mm。

运行信号校准:将探头置于工件最近端,然后将地面信号调到满屏的50%,然后运行到最远端,此时信号应在42%-60%范围内。

2.3     测试参数

项目名称

参数

备注

传感器

传感器A型:频率10MHz,焦距1.5in,晶片尺寸0.5in

 

通道的数字化设置

 

A/D 延迟(us)

56.613    

 

A/D 宽度(us)

10.925

 

A/D 增益(dB)

29.2

 

灵敏度

Ø0.4mm平底孔 底波80%+2dB表面补偿

 

采样率选择

100

 

AD设置

 

低通滤波器

17.5

 

高通滤波器

4

 

脉冲/接收阻尼选择

低阻抗

 

脉冲/接收频率(MHz)

10MHz

 

脉冲/接收能量OZ

2000 OZ

 

门槛设置

 

同步模式

第一

 

同步门槛

49.6

 

检测门槛

0.617

 

开始(us) 

2.299

 

宽度(us) 

45.6

 

C扫描运动设置

 

扫描范围

/

 

扫描速度

/

 

扫查分辨率

0.5

 

表二 调试参数设置表

UPK-T48HS

2.4     测试方法(和工具)

安赛斯(中国)有限公司(ANALYSIS)提供的多轴自动超声波水浸扫描系统UPK-T48HS。

传感器是10MHz ,焦距为1.5in的聚焦探头。

 

 

 

 

 

 

 

3       测试结果与缺陷分析

10MHz 1.5in焦距传感器

 

探头频谱图

 

样品

151002001-1


图一 波形图像及门槛设置

(门一 监控底波变化 / 门二 监控缺陷波)

图二 Tube-B扫描结果图


 


 

图三 缺陷监控成像图

样品150902045-67

图五 波形图像及门槛设置

(门一 监控底波变化 / 门二 监控缺陷波)

图六 典型缺陷波形图

图七 缺陷监控扫描图

针对样品150902045-67进行设置设定缺陷波幅值高于40%作为统计阈值,UTWIN软件可针对缺陷进行自动统计计算分析,且列表。

列表如下:

图八 软件自动标记缺陷

聚类

位置

 

 

幅度

 

 

面积(mm*mm)(%)

 

X(mm)

Y(mm)

厚度(mm)

最小(%)

最大(%)

平均(%)

 

#1

176.315

52.056

16.484

47.6

92.6

68.7

   6.75(0.02%)

#2

93.500

91.000

10.747

48.1

83.5

66.5

   4(0.01%)

#3

317.000

58.500

8.166

52.7

89.2

69.2

   2.75(0.01%)

#4

91.125

27.313

11.219

50.9

72.7

61.1

   2(0.00%)

#5

200.500

57.750

8.569

56.4

85.6

67.5

   1.5(0.00%)

#6

31.500

12.100

4.290

52.5

69.2

60.3

   1.25(0.00%)

#7

120.600

57.800

9.334

50.0

82.4

63.7

   1.25(0.00%)

#8

92.500

27.000

11.096

47.5

64.7

54.5

   0.75(0.00%)

#9

267.500

41.000

4.616

51.3

61.7

57.1

   0.75(0.00%)

#10

251.667

52.667

6.268

48.6

92.5

69.3

   0.75(0.00%)

#11

240.000

60.500

8.618

48.2

75.4

57.3

   0.75(0.00%)

#12

85.833

136.167

2.905

54.0

61.0

56.8

   0.75(0.00%)

#13

237.750

15.500

4.449

60.7

70.4

65.6

   0.5(0.00%)

表三 150902045-67样品缺陷自动统计列表

 

 

样品140301-641

图九 波形图像及门槛设置

(门一 监控底波变化 / 门二 监控缺陷波)

图十 典型缺陷波形图

图十一 缺陷监控扫描图

 

针对样品140301-641进行设置设定缺陷波幅值高于40%作为统计阈值,UTWIN软件可针对缺陷进行自动统计计算分析,且列表。列表如下:

 

图十二 软件自动标记缺陷

聚类

位置

 

 

幅度

 

 

面积(mm*mm)(%)

 

X(mm)

Y(mm)

厚度(mm)

最小(%)

最大(%)

平均(%)

 

#1

101.500

142.000

4.154

47.5

97.8

67.5

   11(0.02%)

#2

72.000

154.500

4.839

49.9

95.9

71.4

   7.75(0.02%)

#3

219.500

133.500

5.062

47.7

95.8

65.2

   5.25(0.01%)

#4

62.211

100.947

9.878

47.8

86.5

63.8

   4.75(0.01%)

#5

294.500

131.000

4.081

48.9

96.4

71.8

   4.75(0.01%)

#6

32.765

67.529

5.612

47.6

96.7

68.6

   4.25(0.01%)

#7

88.219

46.031

4.093

49.5

97.5

71.0

   4(0.01%)

#8

93.767

45.400

4.159

51.6

94.4

77.3

   3.75(0.01%)

#9

171.250

97.679

7.181

47.6

96.7

68.7

   3.5(0.01%)

#10

50.500

137.500

5.207

47.5

94.1

63.0

   3.25(0.01%)

#11

88.500

139.500

5.296

51.0

92.2

63.8

   3.25(0.01%)

#12

111.000

149.000

5.261

48.6

95.8

68.1

   3.25(0.01%)

#13

265.500

132.000

3.713

48.4

96.0

71.0

   2.75(0.01%)

#14

102.273

137.636

4.380

47.5

97.6

65.9

   2.75(0.01%)

#15

201.500

138.500

4.136

47.6

83.9

64.1

   2.75(0.01%)

#16

73.000

143.500

4.619

48.9

85.1

60.1

   2.75(0.01%)

#17

67.500

146.000

4.718

49.2

73.7

55.6

   2.75(0.01%)

#18

196.000

151.000

5.619

49.2

96.1

68.9

   2.75(0.01%)

#19

207.500

151.500

4.123

48.7

84.3

60.2

   2.75(0.01%)

#20

105.000

86.000

3.418

50.9

97.0

69.0

   2.75(0.01%)

#21

245.500

132.000

4.302

56.6

97.5

75.6

   2.5(0.01%)

#22

199.950

24.850

4.343

48.1

87.4

67.3

   2.5(0.01%)

#23

90.350

105.550

4.252

48.3

88.8

64.7

   2.5(0.01%)

#24

101.500

72.500

6.821

48.7

97.2

66.9

   2.5(0.01%)

#25

176.611

23.944

5.727

59.5

87.0

71.7

   2.25(0.00%)

#26

204.000

114.500

4.104

48.7

93.3

66.7

   2.25(0.00%)

#27

120.722

151.333

5.920

47.8

96.3

60.2

   2.25(0.00%)

#28

110.000

130.000

4.560

50.1

91.0

70.1

   2.25(0.00%)

#29

98.167

130.278

5.753

48.0

80.3

63.6

   2.25(0.00%)

#30

89.500

136.500

4.432

49.3

88.4

65.1

   2(0.00%)

#31

56.000

149.000

5.229

52.5

87.7

66.4

   2(0.00%)

#32

255.000

56.500

4.163

47.7

71.5

60.6

   2(0.00%)

#33

261.500

122.000

3.297

57.1

96.8

70.1

   2(0.00%)

#34

241.500

126.000

5.174

48.2

81.1

61.2

   2(0.00%)

表四 140301-641样品缺陷自动统计列表

 

(如需了解其他几个样品的分析结果,请联系安赛斯(中国)有限公司工作人员。400 8816 976)

 

4. 测试结论

针对XXX来样,总计7块。其中,编号150902045-67;编号140301-67;编号14031-641;编号150902044-631样品中出现超过标准要求的缺陷,具体参数详见列表。

其中,编号140227-101和编号151002001-1的扫描结果中,观察缺陷波成像,未见明显超出标准的缺陷,但是观察底波成像,发现两块样品的底波都存在局部的大幅度衰减,通过底波衰减形成的图像,具有典型的规律化图像。

此类典型的图像,需要进一步的金相观察。是否判断为宏观的缺陷,需要进一步技术验证。

据了解,CT技术并未作出此类晶粒组织的图像。



 

 

C扫描底波衰减成像图

不同晶粒的纯铝金相图(引用自参考资料)

图二十七 扫描对比图

 

 

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