Ris. 1. Inspektionsmetode for fremstilling af svejsninger i rustfrit stål: Dobbelt 2D-matrixmontering i TRL-tilstand.

Koder, standarder og metoder har udviklet sig for at tillade brugen af ​​phased array ultralydstestning (PAUT) i stedet for RT til testning af austenitiske svejsninger. Brugen af ​​dobbelte (2D) array-sensorer, der først blev brugt i vid udstrækning på atomkraftværker for næsten 15 år siden, har spredt sig til olie- og gasindustrien og andre industrier, hvor hurtig, pålidelig og sikker inspektion af austenitiske svejsninger med høj dæmpning er påkrævet.
De nyeste bærbare fasede array-enheder er udstyret med kraftfuld indbygget software, der giver dig mulighed for hurtigt og effektivt at opsætte, implementere og fortolke 2D-matrixarray-scanninger uden at skulle importere fokuslovfiler, der er oprettet med eksterne lommeregnere eller fjernbetjeningssystemer ved hjælp af avanceret software til pc.
I dag giver inspektionsteknologier baseret på 2D-array-transducere overlegne muligheder for at detektere omkreds- og aksiale defekter i rustfrit stål og svejsninger af forskellige metaller. Den standardiserede 2D-dualmatrixkonfiguration kan effektivt dække inspektionsvolumenet af svejsninger af rustfrit stål og kan detektere plane og bulkdefekter.
Ultralydinspektionsprocedurer involverer typisk dobbelte arrays af todimensionelle matricer placeret på udskiftelige kileformede komponenter, hvis konturer matcher den ydre diameter af den pågældende komponent. Brug lave frekvenser – 1,5 MHz til svejsninger af forskellige metal og andre dæmpningsreducerende materialer, 2 MHz til 3,5 MHz til ensartede smedede rustfri stålsubstrater og svejsninger.
Den dobbelte T/R-konfiguration (send/modtag) tilbyder følgende fordele: ingen "dødzone" nær overfladen, eliminering af "fantomekkoer" forårsaget af interne refleksioner i kilen og i sidste ende bedre følsomhed og signal-støj-forhold (forhold signal/støj). støjtal) på grund af foldningen af ​​T- og R-strålerne.
Lad os se på PA UT-metoden til styring af fremstillingen af ​​svejsninger i austenitisk rustfrit stål.
Ved udførelse af produktionskontrol bør kontrollen i stedet for RT dække svejsningens volumen og hele vægtykkelsen af ​​den varmepåvirkede zone. I de fleste tilfælde vil loddehætten være på plads. I svejsninger af kulstofstål anbefales det at bruge forskydningsbølger til at sonikere det kontrollerede volumen på begge sider, mens den sidste halvbølge normalt bruges til at opnå spejlende refleksioner fra defekter på svejsefladen.
Ved lavere frekvenser kan en lignende forskydningsbølgemetode bruges til at teste den proksimale affasning af svejsninger i rustfrit stål, men den er ikke pålidelig til testning gennem austenitisk svejsemateriale. Derudover er der for de såkaldte CRA-svejsninger en korrosionsbestandig legeringsbelægning på den indvendige diameter af kulstofstålrøret, og den sidste halvdel af trådbroen på tværbjælken kan ikke anvendes effektivt.
Lad os se på prøvedetektionsmetoder ved hjælp af et bærbart UT-instrument og software, som vist i figur 1.
Dobbelte 2D-array-transducere, der producerer 30 til 85 graders P-bølge-brydede stråler, der kan bruges til fuld volumendækning. For vægtykkelser fra 15 til 50 mm anses frekvenser fra 1,5 til 2,25 MHz for passende, afhængigt af substratets dæmpning.
Ved at optimere kilevinklen og konfigurationen af ​​​​array-probeelementerne kan en bred vifte af brydningsvinkelscanninger genereres effektivt uden tilhørende sidelober (fig. 2). Kileknudens fodaftryk i indfaldsplanet minimeres, hvilket gør det muligt at placere strålens udgangspunkt så tæt på svejsningen som muligt.
Ydeevnen af ​​et standard 2,25 MHz 10 x 3 dobbelt array-array i TRL-tilstand blev evalueret på en svejsning af en 304 rustfri stålplade med en vægtykkelse på 25 mm. Testprøverne havde en typisk V-formet hældning og en "som-svejset" overfladetilstand og indeholdt reelle og veldokumenterede svejsefejl parallelt med svejsningen.
Ris. 3. Kombinerede fasede array-data for et standard 2,25 MHz 10 x 3 Dual Array (TRL) array på en svejsning af 304 rustfri stålplade.
Fig. 3 viser billeder af de kombinerede PAR-data for alle brydningsvinkler (fra 30° til 85° LW) langs hele svejsningens længde. Dataopsamling blev udført ved et lavt forstærkningsniveau for at undgå mætning af stærkt reflekterende defekter. 16-bit dataopløsning muliggør passende indstillinger for blød forstærkning til forskellige typer defekter. Datafortolkning kan lettes ved korrekt at placere projektionslukkeren.
Et billede af en enkelt defekt oprettet ved hjælp af det samme flettede datasæt er vist i figur 4. Tjek resultatet:
Hvis du ikke ønsker at fjerne proppen før inspektion, kan en anden inspektionsmetode bruges til at detektere aksiale (tværgående) revner i rørsvejsninger: en enkelt array-probe kan bruges i pulsekkotilstand til at "vippe" svejseproppen. Lydstråle nedefra Da lydstrålen hovedsageligt udbreder sig i underlaget, kan forskydningsbølger pålideligt detektere defekter på den nærmeste side af svejsningen.
Ideelt set bør svejsninger inspiceres i fire stråleretninger (Figur 5) og kræver to symmetriske kiler, der inspiceres fra modsatte retninger, med uret og mod uret. Afhængigt af frekvensen og størrelsen af ​​de enkelte elementer i arrayet kan kilesamlingen optimeres for at opnå brydningsvinkler fra 40° til 65° i forhold til scanningsaksens retning. Mere end 50 stråler falder på hver søgecelle. Et sofistikeret amerikansk PA-instrument med en indbygget lommeregner kan nemt håndtere definitionen af ​​sæt af fokuseringslove med forskellige skævheder, som vist i Figur 6.
Normalt bruges en to-linjers sekvens af kontroller til fuldt ud at dække omfanget af en kontrol. De aksiale positioner af de to scanningslinjer bestemmes ud fra rørets tykkelse og bredden af ​​svejsespidsen. Den første scanningslinje løber så tæt som muligt på svejsningens kant og afslører defekter placeret ved svejsningens rod, og den anden scanningslinje fuldender dækningen af ​​HAZ'en. Basisområdet af probenoden vil blive optimeret, så strålens udgangspunkt er så tæt som muligt på kronens tå uden betydelige interne refleksioner i kilen.
Denne inspektionsmetode har vist sig at være meget effektiv til at detektere fejlrettede aksiale defekter. Figur 7 viser et faset array-billede taget på en aksial revne i en svejsning af rustfrit stål: der blev fundet defekter ved forskellige hældningsvinkler, og et højt signal-støj-forhold (SNR) kunne observeres.
Figur 7: Kombinerede fasede array-data for aksiale revner i svejsning af rustfrit stål (forskellige SW-vinkler og hældninger): konventionel projektion (venstre) og polarprojektion (højre).
Fordelene ved avanceret PA UT som et alternativ til radiografi fortsætter med at få opmærksomhed inden for olie- og gasindustrien, kraftproduktion, fremstilling og andre industrier, der er afhængige af pålidelig inspektion af austenitiske svejsninger. Ligeledes fortsætter fuldt integrerede PA UT-instrumenter, kraftfuld firmware og 2D-array-prober med at gøre disse inspektioner mere omkostningseffektive og effektive.
Guy Maes er Zetecs salgsdirektør for UT. Mere end 25 års erfaring inden for udvikling og implementering af avancerede ultralydsmetoder, kompetencevurdering og softwareudvikling. For mere information, ring (425) 974-2700 eller besøg www.zetec.com.
Sponsoreret indhold er en særlig betalt sektion, hvor branchevirksomheder leverer kvalitets-, upartisk, ikke-kommercielt indhold om emner, der er af interesse for et kvalificeret publikum. Alt sponsoreret indhold leveres af reklamebureauer. Interesseret i at deltage i vores sektion for sponsoreret indhold? Kontakt din lokale repræsentant.
Fordi problemer ofte kommer frem i lyset under regulatoriske gennemgange, er det vigtigere end nogensinde at forstå principperne for forandringsledelse. Dette webinar diskuterer de generelle principper for forandringsledelse, dets rolle som en nøglekomponent i et kvalitetsstyringssystem (QMS) og dets forhold til andre vigtige kvalitetssikringsprocesser såsom korrigerende/forebyggende handlinger (CARA) og træning.
Deltag og lær, hvordan 3D-metrologiløsninger giver uafhængige designere og producenter mere kontrol og mobilitet til at opfylde deres målebehov, samtidig med at deres kapacitet øges med 75 %. I dagens hurtige marked skal din virksomhed være i stand til at udnytte banebrydende teknologi til at eliminere kompleksiteten ved automatisering, forbedre arbejdsgangen og øge produktiviteten.
Indsend en anmodning om tilbud (RFP) til den ønskede leverandør, og klik på knappen, der specificerer dine behov.