טכנולוגיית מפתח לזיהוי זרם מערבולת של סגסוגות טיטניום

הבסיס הפיזי של זיהוי זרם מערבולת הוא חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית. כאשר סליל הזיהוי הנושא זרם חילופין בתדירות גבוהה- קרוב לחומר המוליך מסגסוגת טיטניום, שכבת פני השטח של חומר העבודה משרה זרם מערבולת סגור, המכונה "זרם מערבולת".

ההפצה והעוצמה של שדה זרם מערבולת זה לא תלויות רק בפרמטרים של סליל העירור, אלא גם קשורות קשר הדוק לתכונות האלקטרומגנטיות ולשלמות המבנית של חומר העבודה. ברגע שיש פגם או וריאציה חומרית, זה יוביל להפרעה בנתיב זרם המערבולת ובעוצמת השדה, מה שיגרום לשינוי החלקים האמיתיים והדמיונים של עכבת הסליל. על ידי ניטור שינוי עכבה זה עם מכשירים מדויקים, ובעזרת ניתוח פאזה, תגובת תדר וטכנולוגיות נוספות, ניתן למדוד את המוליכות החשמלית והחדירות המגנטית של חומר העבודה, ולאתר בצורה מדויקת, כמותית ואיכותית את הסדקים, הקורוזיה, הנקבוביות ושאר הפגמים על פני השטח ובקרבת פני השטח.

1. יתרונות משמעותיים

יכולת זיהוי טמפרטורה גבוהה: בהשוואה למגבלות של מצמדים קוליים והקושי בהגנה על זיהוי קרינה, זיהוי זרם מערבולת אינו מצריך אמצעי צימוד פיזי, ויכול לממש את הזיהוי המקוון של רכיבי סגסוגת טיטניום חמים (כגון להבי מנוע), ומספק פתרון ייחודי לניטור תהליכים תרמיים ובדיקת-שירות.

רגישות גבוהה וגמישות: רגישות זיהוי גבוהה במיוחד עבור פגמים ליניאריים של פני השטח וקרוב- לפני השטח, כגון סדקי עייפות. ניתן להתאים את הבדיקה למשטחים מורכבים (כגון להבים, לשונות וחריצים, חוטים) כדי להשיג סריקה מדויקת של חלקים בצורת- מיוחדים וחלקים קטנים, שיש לה יתרונות משמעותיים בבדיקת מחברים תעופתיים ושתלים רפואיים.

יעילות בדיקה גבוהה: היא יכולה להשיג-סריקה אוטומטית במהירות גבוהה ולהשתלב עם מערכות רובוטיות, מה שמתאים מאוד לבדיקה מלאה מקוונת של קווי ייצור המוני, מה שמשפר מאוד את יעילות הייצור.

2. מגבלות מובנות

הגבלה של "אפקט התגרות- בעור": עומק הזיהוי מוגבל על ידי "אפקט התגרות{{1} בעור", והקשר בין עומק החדירה δ תדר f, מוליכות σ וחדירות μ הוא: 'δ=1/√(πfμσ). אמנם סגסוגת טיטניום היא חומר לא-פרומגנטי (μ≈1), המוליכות שלו נמוכה, מה שמגדיל את עומק החדירה במידה מסוימת, אך זרם המערבולת הקונבנציונלי עדיין מכוון בעיקר לפגמים לפני השטח ולפני השטח הקרובים (בדרך כלל 0.1-5 מ"מ) של פגמים פנימיים בזיהוי פגמים.

הפרעות הרמה-: שינוי קטן במרחק בין הבדיקה לחומר העבודה (אפקט הרמה-) ייצור הפרעה שהיא הרבה יותר חזקה מהאות הפגם הזעיר, שצריך לדכא על ידי טכנולוגיית פיצוי או בדיקות מיוחדות.

השפעת תכונת החומר: כיוון התבואה, חוסר ההומוגניות של מבנה המיקרו והמתח השיורי של סגסוגת טיטניום יובילו לשינויים מקומיים במוליכות, שעלולים לייצר אותות פסאודו-פגמים, מה שמציב דרישות גבוהות לניסיון וליכולת הבחנה של אותות של פקחים.