Rice. 1. Mètode d'inspecció de la fabricació de soldadura d'acer inoxidable: muntatge de matriu 2D doble en mode TRL.

Els codis, estàndards i mètodes han evolucionat per permetre l'ús de proves ultrasòniques de matriu en fase (PAUT) en lloc de RT per a proves de soldadures austenítiques. Utilitzat àmpliament per primera vegada en centrals nuclears fa gairebé 15 anys, l'ús de conjunts de sensors de matriu dual (2D) s'ha estès al petroli i el gas i altres indústries on es requereix una inspecció ràpida, fiable i segura de soldadures austenítiques d'alta atenuació.
Els dispositius portàtils de matriu en fase més recents estan equipats amb un potent programari integrat que permet configurar, implementar i interpretar de manera ràpida i eficient escanejos de matrius 2D sense haver d'importar fitxers de llei d'enfocament creats amb calculadores externes o sistemes de control remot mitjançant programari avançat. programari per a PC.
Avui dia, les tecnologies d'inspecció basades en transductors de matriu 2D ofereixen capacitats superiors per detectar defectes de circumferència i axials en acer inoxidable i soldadures de metalls diferents. La configuració estandarditzada de doble matriu 2D pot cobrir eficaçment el volum d'inspecció de soldadures d'acer inoxidable i pot detectar defectes plans i massius.
Els procediments d'inspecció per ultrasons solen implicar matrius duals de matrius bidimensionals col·locades en components en forma de falca reemplaçables, els contorns dels quals coincideixen amb el diàmetre exterior del component en qüestió. Utilitzeu freqüències baixes: 1,5 MHz per a soldadures metàl·liques diferents i altres materials que redueixen l'atenuació, de 2 MHz a 3,5 MHz per a substrats i soldadures d'acer inoxidable forjat uniformes.
La configuració dual T/R (transmissió/recepció) ofereix els següents avantatges: absència de "zona morta" propera a la superfície, eliminació dels "ecos fantasma" causats per reflexions internes a la falca i, en definitiva, una millor sensibilitat i relació senyal-soroll (relació senyal/soroll). figura de soroll) a causa de la convolució dels feixos T i R.
Fem una ullada al mètode PA UT per controlar la fabricació de soldadures d'acer inoxidable austenític.
Quan es realitza el control de producció, en lloc de la temperatura ambient (RT), el control ha de cobrir el volum de la soldadura i tot el gruix de la paret de la zona afectada per la calor. En la majoria dels casos, la tapa de soldadura estarà al seu lloc. En les soldadures d'acer al carboni, es recomana utilitzar ones de cisallament per sonicar el volum controlat a banda i banda, mentre que l'última mitja ona s'utilitza normalment per obtenir reflexions especulars dels defectes del bisell de la soldadura.
A freqüències més baixes, es pot utilitzar un mètode d'ona de cisallament similar per provar el bisell proximal de les soldadures d'acer inoxidable, però no és fiable per a proves a través de material de soldadura austenític. A més, per a les anomenades soldadures CRA, hi ha un recobriment d'aliatge resistent a la corrosió al diàmetre interior del tub d'acer al carboni, i l'última meitat del pont de filferro de la biga transversal no es pot utilitzar eficaçment.
Vegem els mètodes de detecció de mostres utilitzant un instrument i programari UT portàtils, tal com es mostra a la Figura 1.
Transductors de matriu 2D dual que produeixen feixos refractats d'ona P de 30 a 85 graus que es poden utilitzar per a una cobertura de volum complet. Per a gruixos de paret de 15 a 50 mm, es consideren adequades les freqüències d'1,5 a 2,25 MHz, depenent de l'atenuació del substrat.
Optimitzant l'angle de la falca i la configuració dels elements de la sonda de la matriu, es pot generar de manera eficient una àmplia gamma d'escanejos d'angle de refracció sense lòbuls laterals associats (Fig. 2). La petjada del node de falca en el pla d'incidència es minimitza, permetent que el punt de sortida del feix es trobi el més a prop possible de la soldadura.
El rendiment d'una matriu dual estàndard de 10 x 3 a 2,25 MHz en mode TRL es va avaluar en una soldadura de placa d'acer inoxidable 304 de 25 mm de gruix. Les mostres de prova tenien un pendent típic en forma de V i una condició superficial "tal com estaven soldades" i contenien defectes de soldadura reals i ben documentats paral·lels a la soldadura.
Rice. 3. Dades combinades de matriu en fase per a una matriu estàndard de doble matriu (TRL) de 10 x 3 de 2,25 MHz en una soldadura de placa d'acer inoxidable 304.
La figura 3 mostra imatges de les dades PAR combinades per a tots els angles de refracció (de 30° a 85° LW) al llarg de tota la longitud de la soldadura. L'adquisició de dades es va realitzar a un nivell de guany baix per evitar la saturació de defectes altament reflectants. La resolució de dades de 16 bits permet configuracions de guany suau adequades per a diferents tipus de defectes. La interpretació de les dades es pot facilitar posicionant correctament l'obturador de projecció.
A la Figura 4 es mostra una imatge d'un únic defecte creat amb el mateix conjunt de dades fusionat. Comproveu el resultat:
Si no voleu treure el tap abans de la inspecció, es pot utilitzar un altre mètode d'inspecció per detectar esquerdes axials (transversals) en soldadures de canonades: es pot utilitzar una sonda de matriu única en mode d'eco de polsos per "inclinar" el tap de soldadura. Feix de so des de baix. Com que el feix de so es propaga principalment al substrat, les ones de cisallament poden detectar de manera fiable defectes al costat proper de la soldadura.
Idealment, les soldadures s'haurien d'inspeccionar en quatre direccions del feix (Figura 5) i requereixen la inspecció de dues falques simètriques des de direccions oposades, en sentit horari i antihorari. Depenent de la freqüència i la mida dels elements individuals de la matriu, el conjunt de falques es pot optimitzar per obtenir angles de refracció de 40° a 65° respecte a la direcció de l'eix d'escaneig. Més de 50 raigs incideixen sobre cada cel·la de cerca. Un instrument sofisticat d'audiovisualització dels EUA amb una calculadora integrada pot tractar fàcilment la definició de conjunts de lleis d'enfocament amb diferents biaixos, com es mostra a la Figura 6.
Normalment, s'utilitza una seqüència de comprovacions de dues línies per cobrir completament la quantitat d'una comprovació. Les posicions axials de les dues línies d'escaneig es determinen a partir del gruix del tub i l'amplada de la punta de la soldadura. La primera línia d'escaneig s'estén el més a prop possible de la vora de la soldadura, revelant defectes situats a l'arrel de la soldadura, i la segona línia d'escaneig completa la cobertura de la zona afectada per la soldadura (HAZ). L'àrea base del node de la sonda s'optimitzarà de manera que el punt de sortida del feix estigui el més a prop possible de la punta de la corona sense reflexions internes significatives a la falca.
S'ha descobert que aquest mètode d'inspecció és molt eficaç per detectar defectes axials mal dirigits. La figura 7 mostra una imatge de matriu en fase presa en una esquerda axial en una soldadura d'acer inoxidable: es van trobar defectes en diversos angles d'inclinació i es va poder observar una alta relació senyal-soroll (SNR).
Figura 7: Dades combinades de matriu en fase per a esquerdes axials en soldadura d'acer inoxidable (diversos angles i inclinacions SW): projecció convencional (esquerra) i projecció polar (dreta).
Els beneficis de la PA UT avançada com a alternativa a la radiografia continuen guanyant atenció en les indústries del petroli i el gas, la generació d'energia, la fabricació i altres que depenen de la inspecció fiable de soldadures austenítiques. De la mateixa manera, els instruments PA UT totalment integrats, el firmware potent i les sondes de matriu 2D continuen fent que aquestes inspeccions siguin més rendibles i eficients.
Guy Maes és el director de vendes de Zetec per a la UT. Té més de 25 anys d'experiència en el desenvolupament i la implementació de mètodes avançats d'ultrasons, avaluació de competències i desenvolupament de programari. Per a més informació, truqueu al (425) 974-2700 o visiteu www.zetec.com.
El contingut patrocinat és una secció especial de pagament en què les empreses del sector proporcionen contingut de qualitat, imparcial i no comercial sobre temes que són d'interès per a un públic qualificat. Tot el contingut patrocinat és proporcionat per empreses de publicitat. Us interessa participar a la nostra secció de contingut patrocinat? Poseu-vos en contacte amb el vostre representant local.
Com que els problemes sovint surten a la llum durant les revisions reglamentàries, és més important que mai entendre els principis de la gestió del canvi. Aquest seminari web tracta els principis generals de la gestió del canvi, el seu paper com a component clau d'un sistema de gestió de la qualitat (SGQ) i la seva relació amb altres processos clau d'assegurament de la qualitat, com ara l'acció correctiva/preventiva (CARA) i la formació.
Uneix-te a nosaltres per descobrir com les solucions de metrologia 3D ofereixen als dissenyadors i fabricants independents més mobilitat de control per satisfer les seves necessitats de mesurament, alhora que augmenten les seves capacitats en un 75%. En el mercat actual, en constant evolució, la teva empresa ha de poder aprofitar la tecnologia més innovadora per eliminar la complexitat de l'automatització, millorar el flux de treball i augmentar la productivitat.
Envieu una sol·licitud de proposta (RFP) al proveïdor que trieu i feu clic al botó que detalla les vostres necessitats.