Kavitatsion eroziyani sinash

Kavitatsion eroziya kuchli ultratovushli kavitatsiya taʼsiriga uchraydigan material sirtlarida yuz beradi. Kavitatsion eroziyani sinash materiallar yoki qoplamalarning kuchli zoʻriqish va boshqa eroziya omillariga chidamliligini oʻlchashning tezkor usulidir. U sifat nazorati uchun oson miqdoriy oʻlchash imkonini beradi hamda materiallarni tadqiq qilish yoki qoplama tarkibini ishlab chiqishda foydalidir.

Nima uchun kavitatsion eroziya sinovidan foydalanish kerak?

Davom etayotgan eroziya yoki korroziya qismlarni muntazam almashtirish yoki sirt qoplamalarini yangilashni talab qilishi mumkin. Mexanik yoki kimyoviy taʼsirlar tufayli material sirtining eroziyaga uchrashi material sirtlarining asta-sekin yemirilishiga olib keladigan sekin jarayondir. Shu sababli materialning eroziyaga chidamliligini yoki suyuqliklar va suspenziyalarning erozion taʼsirini baholash juda koʻp vaqt talab qilishi mumkin.
Ultratovushli kavitatsion eroziya sinovi material sirtini boshqariladigan, kuchli, takrorlanuvchi zoʻriqish sikllari taʼsiriga duchor qiladi. Bu qisqa vaqt ichida material sirtining sezilarli eroziyasiga olib keladi. Ishlab chiqarishda muntazam sifat nazorati, kelib tushayotgan materiallarni baholash yoki tadqiqot va ishlanmalar davomida eroziyaga chidamlilikni tezda oʻlchashingiz mumkin.
Odatdagi qoʻllanishlar metallurgik sinovlar, qoplama tarkibini sinash, qoplama qoʻllashni sinash yoki suyuqliklardagi eroziya ingibitorlarini baholashni oʻz ichiga oladi.

Nima uchun kavitatsiya sirt eroziyasini keltirib chiqaradi?

UP400St (400 vatt, 24kHz) yoki UIP1000hdT (1000 vatt, 20kHz) kabi ultratovush qurilmalari ultratovush tebranishlarini suv kabi suyuqliklarga uzatadi. Suyuqlikdagi tebranishning tezkor oldinga-orqaga harakati kavitatsiya pufakchalarini hosil qiladi va ularni qulatadi. Pufakchalar qulaganda suyuqlikda va taʼsirga uchrayotgan material sirtlarida yuqori mahalliy mexanik zoʻriqish yuzaga keladi. Tezligi 1000km/h gacha boʻlgan suyuqlik oqimchalari va 1000atm gacha boʻlgan mahalliy bosimlar material sirtining tez charchashiga olib keladi. Bu oksid yoki passivatsiya qatlamlarini, qoplamalarni yoki yopishib qolgan iflosliklarni olib tashlashi mumkin. Bu poʻlat, titan, alyuminiy, plastmassa yoki shisha kabi qattiq materiallarda chuqurchalar hosil boʻlishiga olib kelishi mumkin. Demak, kavitatsion eroziyani sinash buzuvchi sinov usulidir.

Kavitatsion eroziya sinovi qanday ishlaydi?

Material sirtlarining kavitatsion eroziyasi materialning asta-sekin yoʻqolishiga olib keladi. Materialni belgilangan kavitatsion eroziya taʼsiridan oldin va keyin aniq tarozida tortib, material yoʻqolishini oson oʻlchashingiz mumkin. Kavitatsion eroziya sinovida odatdagi massa oʻzgarishi 1 dan 30mg gacha boʻladi. Yanada standartlashtirish uchun massa yoʻqolishini material zichligiga boʻlib, hajm yoʻqolishini hisoblashingiz mumkin. Oʻrtacha kirib borish chuqurligi (MDP) hajm yoʻqolishini namuna sirtining yuzasiga boʻlish orqali hisoblanadi. Muqobil ravishda chuqurchalar chuqurligini yoki siljigan hajmni oʻlchashingiz mumkin. Eroziya koʻrinishi haqida qoʻshimcha sifat maʼlumotlarini olish uchun mikroskopik tahlildan foydalanishingiz mumkin.
Kavitatsion eroziya sinovida Hielscher ultratovush qurilmasidan foydalanganda, ishlamoqchi boʻlgan harorat va bosim diapazonlarini oldindan belgilashingiz mumkin. Ultratovush bilan ishlov berish amplitudasini sozlashingiz mumkin. Barcha parametrlar kuzatiladi, koʻrsatiladi va SD-kartaga qayd etiladi. Hech qanday maxsus mulkiy dasturiy taʼminotni oʻrnatishingiz shart emas. Istasangiz, ultratovush qurilmasini kompyuteringizga Ethernet kabeli (toʻplamga kiritilgan) orqali ulab, ultratovush jarayonini odatdagi veb-brauzeringizdan boshqarishingiz va kuzatishingiz mumkin.

Tebranma apparat yordamida kavitatsion eroziyani sinash uchun ASTM G32 standart usuli nima?

ASTM G32-16 standarti kavitatsion eroziya uchun standartlashtirilgan usulni tavsiflaydi. U turli materiallarning kavitatsion eroziyaga chidamliligini miqdoriy baholash va taqqoslash uchun oddiy, boshqariladigan va takror hosil qilinadigan sinovni belgilaydi. ATSM G32-16 talablari natijalaringizni boshqa nashrlardagi natijalar bilan taqqoslash uchun foydalidir. Agar sifat nazoratiga kavitatsion eroziya sinovini joriy etmoqchi boʻlsangiz, kavitatsion eroziya sinovi protokolini oʻzingizning aniq talablaringizga moslashtirishni tavsiya qilamiz. Sizga moslashtirilgan kavitatsion eroziya sinovi protokolini ishlab chiqishda yordam berishdan mamnun boʻlamiz. ASTM-G32 ga muvofiq kavitatsion eroziyani sinash haqida qoʻshimcha maʼlumot olish uchun shu yerni bosing!

Nima uchun vaqt chegarasi oʻrniga energiya chegarasidan foydalanishim kerak?

Koʻplab nashrlar va eroziya sinovi protokollarida kavitatsiya taʼsirining davomiyligi belgilanadi. Hielscher ultratovush qurilmalarida ultratovush bilan ishlov berish vaqtini oldindan belgilashingiz mumkin va bu vaqt oʻtgach, tizim toʻxtaydi. Shundan soʻng hosil boʻlgan kavitatsion eroziya tezligini mm/hr yoki mm3/hr birliklarida hisoblashingiz mumkin. Vaqt chegarasi faqat suyuqlik sathi, amplituda, bosim, harorat, suyuqlik tarkibi yoki sonotrod bilan material sirti orasidagi masofa kabi hech bir parametrni oʻzgartirmasangizgina maqbuldir. Ushbu parametrlardan birortasi oʻzgarsa, ultratovush bilan ishlov berish quvvati va kavitatsiya intensivligi ham oʻzgaradi. Suyuqlikka uzatiladigan haqiqiy sof quvvat sinov davomida oʻzgarib turmasligi muhim.
Hielscher ultratovush qurilmalarida energiya chegarasini belgilashingiz mumkin. Bunday holda ultratovush qurilmasi belgilangan ultratovush energiyasini uzatgach, toʻxtaydi. Hielscher qurilmasi haqiqiy sof quvvat, amplituda, bosim va suyuqlik harorati kabi parametrlarni koʻrsatadi va qayd etadi. Energiya chegarasidan foydalanilganda quvvatdagi tebranishlar yoki parametrlarning ataylab oʻzgartirilishi kompensatsiya qilinadi. Shundan soʻng hosil boʻlgan kavitatsion eroziya tezligini mm/kWhr, mm3/kWhr yoki mg/kWhr birliklarida koʻrsatishingiz mumkin.
Agar namunani kavitatsion eroziya intervallari orasida tortsangiz, jamlangan energiyaga nisbatan har bir intervaldagi massa yoʻqolishini (har bir energiya intervalidagi massa yoʻqolish tezligini) koʻrsatuvchi egri chiziqni hosil qilishingiz mumkin.
Aniqroq natijalar uchun qurilma avtomatik kalibrlashni (30 soniya) bajarishi mumkin. Bunda atrof-muhit bosimida havoda barcha amplituda sozlamalari uchun quvvat oʻlchanadi. Hielscher qurilmasi real vaqt rejimida juda aniq sof quvvat qiymatlarini taqdim etish uchun ushbu kalibrlash maʼlumotlaridan foydalanadi.

Ultratovush bilan ishlov berish paytidagi suyuqlik bosimi

Kavitatsion eroziya sinovining koʻplab standart protokollarida atrof-muhit bosimida ultratovushli kavitatsiya qoʻllanadi. Suyuqlik bosimi ultratovush bilan ishlov berish intensivligi uchun ikkinchi eng muhim omildir. Atrof-muhit bosimining 10% ga oshishi ultratovush bilan ishlov berish intensivligini taxminan 10% ga oshiradi. Kuchliroq kavitatsiya kavitatsion eroziyaning muayyan darajasiga erishish uchun zarur vaqtni qisqartiradi. Koʻpincha bitta namuna sinovi 15 dan 120 daqiqagacha davom etishi mumkin. Agar sinash uchun koʻplab namunalaringiz boʻlsa, yuqoriroq bosimlarda ishlash har bir sinov vaqtini sezilarli darajada qisqartirishi mumkin. 5 barg (73psig) bosimdagi sinovlar har bir sinov uchun taxminan 80% kamroq vaqt talab qiladi.
Hielscher kavitatsion eroziya sinovi uchun raqamli bosim datchigiga ega bosimga germetik sinov hujayralarini yetkazib beradi. Bosimga germetik hujayradan foydalanib, har bir sinov davomida bosimni boshqarishingiz va saqlab turishingiz mumkin. Ultratovush generatori bosim datchigini doimiy kuzatadi va haqiqiy bosimni SD-kartadagi (toʻplamga kiritilgan) Excel bilan mos CSV-faylga qayd etadi. Hielscher ish bosimini belgilash va saqlab turish uchun bosim regulyatorlarini yetkazib beradi.
Standart holatda Hielscher kompaniyasining kavitatsion eroziya sinovi uchun bosimga germetik sinov hujayralari 5barg (73psig) gacha boʻlgan bosimga moʻljallangan. Soʻrov boʻyicha 300barg (4350psig) gacha boʻlgan yuqoriroq bosimlar mavjud.

Ultratovush chastotasi

Umuman olganda, kavitatsion eroziya sinovida 18–30kHz diapazonidagi past chastotali, yuqori intensivlikdagi ultratovush qoʻllanadi. Ushbu diapazonda chastotaning oʻzgarishi kavitatsiya intensivligiga juda cheklangan taʼsir koʻrsatadi. Barcha Hielscher qurilmalari oʻzgarmas chastotada ishlaydi.

Sonotroddan masofa

Sinaladigan material sonotrodga yoki sonotrod ostiga oʻrnatilishi mumkin. Siz rezbali material namunasini tayyorlab, uni ultratovush sonotrodining uchiga oʻrnatishingiz mumkin. Bunday holda namuna belgilangan ultratovush amplitudasida tebranadi va oʻz sirtida kavitatsiya hosil qiladi. Bu aniq mexanik ishlov berishni talab qiladi va barcha materiallar ham ushbu variantga mos kelmaydi.
Muqobil ravishda qism yoki namunani titan sonotrod ostida, unga juda yaqin joyda mahkamlashingiz mumkin. Bunday holda titan sonotrod kavitatsiya hosil qiladi va material sirti kavitatsiya taʼsiriga uchraydi. Bu qulayroq variant, chunki sinov hujayrasiga turli oʻlcham yoki shakldagi namunalarni joylashtirishingiz mumkin. Agar 50mm yoki 80mm diametrli sonotrod kabi kattaroq sonotroddan foydalansangiz, bir vaqtning oʻzida bir nechta qismni kavitatsion eroziya taʼsiriga duchor qilishingiz mumkin. Bu kuniga koʻplab qismlarni, masalan, sifat nazorati uchun sinashingiz kerak boʻlganda juda foydalidir.
Har ikkala holatda ham ultratovush sonotrodi va uning yonidagi material sirti orasidagi masofa juda muhim. Umuman olganda, kichikroq masofadan foydalanilganda kavitatsion eroziya tezroq kechadi. Odatdagi masofalar 0,2 dan 15mm gacha boʻladi. Ishonchli xulosalar olish uchun barcha sinovlarda bir xil masofadan foydalanishingiz kerak.

Suyuqlik harorati

Iliqroq suyuqlik ultratovushli kavitatsiya intensivligining pasayishiga olib keladi. Suyuqlikka mexanik tebranish energiyasining uzatilishi suyuqlikni qizdiradi. Har bir kavitatsion eroziya sinovi davomida oʻzgarmas haroratni saqlash uchun suyuqlikni sovitish kerak. Hielscher gʻilofli idishlar va gʻilofli, bosimga germetik hujayralarni yetkazib beradi. Muqobil ravishda laboratoriya stakanida sovitish spiralidan foydalanishingiz yoki stakanni muzli vannaga joylashtirishingiz mumkin. Gʻilof yoki sovitish spirali orqali oqadigan sovituvchi suyuqlik issiqlikni sinov suyuqligidan olib chiqadi.
UP400St yoki UIP1000hdT kabi Hielscher ultratovush qurilmalari PT100 harorat zondi bilan taʼminlanadi (toʻplamga kiritilgan). Ultratovush generatori suyuqlikning haqiqiy haroratini uzluksiz kuzatadi va haroratni SD-kartadagi (toʻplamga kiritilgan) Excel bilan mos CSV-faylga qayd etadi. Suyuqlik harorati belgilagan qiymatingizdan haddan tashqari ogʻsa, masalan, sovitish quvvati yetarli boʻlmagani sababli, generatorni kavitatsion eroziya sinovini vaqtincha toʻxtatadigan qilib sozlashingiz mumkin. Suyuqlik yana belgilangan haroratga yetganda generator ultratovush bilan ishlov berishni avtomatik ravishda davom ettirishi mumkin.

Kavitatsiya yuz beradigan suyuqlik

Umuman olganda, kavitatsion eroziya sinovida suv, masalan, distillangan suv ishlatiladi. Turli suyuqliklar turlicha kavitatsiya xususiyatlarini namoyon qiladi. Agar suv materialingizni korroziyaga uchratsa, korrozion omilni yoʻqotish yoki kamaytirish uchun past qovushqoqlikdagi silikon moylari yoki organik erituvchilar kabi muqobil suyuqliklarni sinab koʻrishni istashingiz mumkin. Muqobil ravishda suyuqlikning korrozion xususiyatini, masalan, pH ni oʻzgartirish orqali kuchaytirishingiz yoki abraziv zarrachalar qoʻshish orqali uning abraziv xususiyatini oshirishingiz mumkin. Burgʻilash eritmalari kabi suyuqliklarning eroziya va korroziya keltirib chiqarish xususiyatlarini baholash yoki korroziya yoxud eroziya ingibitorlarining samaradorligini baholash uchun kavitatsion eroziya sinovidan foydalanishingiz mumkin.

Mexanik ishlov berish

Qism yoki namuna tayyorlaganingizda CNC dastgohida mexanik ishlov berish, silliqlash yoki jilolash material sirtiga yaqin joydagi donador tuzilmani shikastlaydi. Bu eroziyaga chidamlilikni kamaytiradi.

Passivatsiya/oksid qatlamlari

Juda koʻp hollarda eroziya va korroziya bir vaqtda yuz beradi. Distillangan, minerallardan tozalangan yoki ionlardan tozalangan suv kabi suv turlari koʻplab materiallarni korroziyaga uchratishi mumkin. Ultratovushli kavitatsiya korroziyani kuchaytiradi. Passivatsiya qatlamlari, masalan, anodlangan alyuminiydagi qatlamlar, material sirtining eroziya va korroziyaga chidamliligini oshiradi.

Kavitatsion eroziya sinovining qanday cheklovlari bor?

Ayrim elastomerlarda umuman biror kavitatsion eroziya namoyon boʻlishi uchun juda kuchli kavitatsiya taʼsiri talab qilinishi mumkin. Bunday holda bosim ostidagi hujayrasiz ultratovush bilan ishlov berish hech qanday oʻlchanadigan taʼsirni koʻrsatmasligi mumkin.