استخدام نظام المعالجة السطحية للمعادن بفقاعات الموجات فوق الصوتية لتقييم مقاومة المواد النسبية

وصف المنتج

يستخدم نظام التآكل بالموجات فوق الصوتية موجات فوق صوتية ذات قدرة عالية للتأثير على العينة، مما يسبب تلفًا تجويفيًا على سطح العينة المغمورة في السائل بمعدل تردد عالي. يؤدي اهتزاز العينة داخل السائل إلى تكوين فقاعات وانفجارها. يؤدي انفجار هذه الفقاعات إلى إحداث ضرر وتآكل في سطح العينة (فقدان للمادة)، حيث يتم محاكاة ظاهرة التجويف بين سطح العينة والسائل، ومن ثم يتم تحليل مقاومة المادة للتآكل ومقارنة مقاومة التآكل بين مختلف المواد.
نظام التآكل بالتجويف فوق الصوتي: استخدم أنظمة التآكل بالتجويف فوق الصوتي لتقييم المقاومة النسبية للمواد مثل مضخات المياه، والمحركات المائية، وعدادات القدرة الهيدروليكية، والصمامات، والمحامل، وبطانات الأسطوانات في المحركات الديزل، ومقود السفن، والأجنحة تحت الماء (Hydrofoils)، والأنابيب الداخلية المسدودة. يمكن أيضًا استخدام هذه الطريقة لاختبار المواد التي يمكنها تحمل تآكل الصدمة السائلة المفاجئة، مثل التوربينات البخارية ذات الضغط المنخفض، والطائرات، والصواريخ، والمكوك الفضائي التي قد تطير في أمطار غزيرة.

تفاصيل المنتج

نظام اختبار التآكل بالتفريغ فوق الصوتي

ظاهرة التفريغ

التفريغ، والمعروف أيضًا باسم تآكل التفريغ، يشير إلى ظاهرة تآكل تشبه التجويف تحدث على الأسطح المعدنية التي تكون على اتصال مع سوائل تحت ظروف تدفق عالي السرعة وتغيرات في الضغط. وغالبًا ما تحدث هذه الظاهرة في مناطق مثل أطراف شفرات المضخات الطاردة المركزية حيث يوجد منطقة تقلص ضغط عالية السرعة، مما يؤدي إلى تشكيل فقاعات تُحدث انفجارات عند دخولها مناطق ضغط مرتفع، ما يولّد ضغوطًا صدمية تدمّر طبقة الحماية على سطح المعدن وبالتالي تسرع من عملية التآكل.

عندما تتعرض المواد لسوائل التكهف، يحدث تكهف. يؤدي انفجار فقاعات التكهف إلى إنتاج موجات صدمة قوية وتيارات دقيقة، مما يسبب إجهادًا محليًا على السطح. يمكن أن يؤدي الحمل المتكرر الناتج عن الانفجارات المتكررة للفقاعات إلى فشل في سطح المادة بسبب الإرهاق المحلي، ومن ثم انفصال أو تقشر للمادة. في دراسة المواد المقاومة للتآكل، من الضروري قياس خصائص مقاومة التآكل للمواد ومقارنتها وتقييمها. على سبيل المثال، تفشل مكونات مثل المضخات والصمامات ودوارات التوربينات والشفرات غالبًا بسبب أضرار التكهف.

ظاهرة تكهف مضخة الطرد المركزي

يُعتبر تلف التكهف أحد أوضاع الفشل الشائعة في مكونات نظام إمداد الوقود في محركات الطائرات. تعمل مكونات نظام إمداد الوقود في محركات الطائرات في وسط وقود طائرات ضغط عالٍ. وجود العديد من المكونات مثل الحارق الثانوي والمضخات يؤدي إلى تباين كبير في الضغط بين أجزاء مختلفة من النظام أثناء التشغيل، مما يجعل حدوث تلف بسبب التكهف highly likely. ويمكن أن يؤدي ذلك حتى إلى ثقب أو كسر في المكونات، مما يؤثر بشكل كبير على تشغيل المحرك بسلامة.

مبدأ عمل نظام التكهف فوق الصوتي
يعمل نظام التآكل بالموجات فوق الصوتية من خلال تطبيق موجات صوتية عالية الطاقة على العينة، مما يؤدي إلى اهتزاز سطح العينة المغمورة في السائل بترددات عالية وإحداث تلف تآكلي. اهتزاز العينة في السائل يؤدي إلى تشكيل فقاعات وانفجارها، وعند انهيار هذه الفقاعات يحدث تآكل وفقدان للمواد على سطح العينة. ويحاكي هذا الظاهرة التآكلية التي تحدث عند interface بين العينة والسائل، مما يسمح بتحليل مقاومة العينة للتآكل ومقارنة مقاومة التآكل للمواد المختلفة.

تطبيقات نظام التآكل بالموجات فوق الصوتية
تُستخدم أنظمة التكهف فوق الصوتي لتقييم قدرة المواد على مقاومة التآكل النسبي: على سبيل المثال، مضخات المياه، والمحركات التوربينية، وأجهزة قياس القوة الهيدروليكية، والصمامات، والمحامل، و بطانات الأسطوانات للمحركات الديزل، ومقودات السفن، والأجنحة تحت الماء (الهيدروفل)، والأنابيب الداخلية التي قد تصبح مسدودة. يمكن أيضًا استخدام هذه الطريقة لاختبار واختيار المواد القادرة على تحمل تآكل الصدمة المفاجئة للسوائل، مثل المحركات البخارية منخفضة الضغط، والطائرات، والصواريخ، والمكوكات الفضائية التي قد تعمل في ظل أمطار غزيرة.

مزايا نظام التكهف فوق الصوتي
تتميز أنظمة التكهف فوق الصوتي بمزايا مثل القدرة العالية والاستثمار المنخفض وسهولة التركيب واستقرار نتائج الاختبار.