Rice. 1. Método de inspección da fabricación de soldaduras de aceiro inoxidable: ensamblaxe de matrices 2D dobres en modo TRL.

Os códigos, as normas e os métodos evolucionaron para permitir o uso de probas ultrasónicas de matriz en fase (PAUT) en lugar de RT para probar soldaduras austeníticas. Empregado amplamente por primeira vez en centrais nucleares hai case 15 anos, o uso de conxuntos de sensores de matriz dual (2D) estendeuse ao petróleo e o gas e outras industrias onde se require unha inspección rápida, fiable e segura de soldaduras austeníticas de alta atenuación.
Os dispositivos portátiles de matriz en fase máis recentes están equipados cun potente software integrado que permite configurar, despregar e interpretar de forma rápida e eficiente escaneos de matrices 2D sen ter que importar ficheiros de lei de enfoque creados con calculadoras externas ou sistemas de control remoto mediante software avanzado. Software para PC.
Hoxe en día, as tecnoloxías de inspección baseadas en transdutores de matriz 2D ofrecen capacidades superiores para detectar defectos de circunferencia e axiais en soldaduras de aceiro inoxidable e metais disímiles. A configuración estandarizada de matriz dual 2D pode cubrir eficazmente o volume de inspección das soldaduras de aceiro inoxidable e pode detectar defectos planos e a granel.
Os procedementos de inspección por ultrasóns adoitan implicar dúas matrices bidimensionais colocadas en compoñentes substituíbles en forma de cuña cuxos contornos coinciden co diámetro exterior do compoñente en cuestión. Utilízanse baixas frecuencias: 1,5 MHz para soldaduras metálicas disímiles e outros materiais que reducen a atenuación, de 2 MHz a 3,5 MHz para substratos e soldaduras uniformes de aceiro inoxidable forxado.
A configuración dual T/R (transmisión/recepción) ofrece as seguintes vantaxes: ausencia de "zona morta" preto da superficie, eliminación dos "ecos pantasma" causados ​​polas reflexións internas na cuña e, en definitiva, unha mellor sensibilidade e relación sinal-ruído (relación sinal/ruído). figura de ruído) debido á convolución dos feixes T e R.
Vexamos o método PA UT para controlar a fabricación de soldaduras de aceiro inoxidable austenítico.
Ao realizar o control da produción, en lugar de RT, o control debe abarcar o volume da soldadura e todo o grosor da parede da zona afectada pola calor. Na maioría dos casos, a tapa de soldadura estará no seu lugar. Nas soldaduras de aceiro ao carbono, recoméndase usar ondas de cizallamento para sonicar o volume controlado en ambos os dous lados, mentres que a última media onda adoita usarse para obter reflexións especulares de defectos no bisel da soldadura.
A frecuencias máis baixas, pódese empregar un método de onda de corte similar para probar o bisel proximal das soldaduras de aceiro inoxidable, pero non é fiable para probar a través de material de soldadura austenítico. Ademais, para as chamadas soldaduras CRA, hai un revestimento de aliaxe resistente á corrosión no diámetro interior do tubo de aceiro ao carbono, e a última metade do puente de arame da viga transversal non se pode usar eficazmente.
Vexamos os métodos de detección de mostras empregando un instrumento e software UT portátiles, como se mostra na Figura 1.
Transdutores de matriz 2D dual que producen feixes refractados de onda P de 30 a 85 graos que se poden usar para unha cobertura de volume completo. Para grosores de parede de 15 a 50 mm, considéranse axeitadas frecuencias de 1,5 a 2,25 MHz, dependendo da atenuación do substrato.
Ao optimizar o ángulo da cuña e a configuración dos elementos da sonda da matriz, pódese xerar de forma eficiente unha ampla gama de exploracións de ángulos de refracción sen lóbulos laterais asociados (Fig. 2). A pegada do nodo da cuña no plano de incidencia minimízase, o que permite que o punto de saída do feixe se sitúe o máis preto posible da soldadura.
O rendemento dunha matriz dobre estándar de 10 x 3 a 2,25 MHz en modo TRL avaliouse nunha soldadura de placa de aceiro inoxidable 304 de 25 mm de grosor. As mostras de ensaio tiñan unha pendente típica en forma de V e unha condición superficial "tal como estaban soldadas", e contiñan defectos de soldadura reais e ben documentados paralelos á soldadura.
Rice. 3. Datos combinados de matriz en fase para unha matriz estándar de dobre matriz (TRL) de 10 x 3 a 2,25 MHz nunha soldadura de placa de aceiro inoxidable 304.
Na figura 3 móstranse imaxes dos datos PAR combinados para todos os ángulos de refracción (de 30° a 85° LW) ao longo de toda a lonxitude da soldadura. A adquisición de datos realizouse a un nivel de ganancia baixo para evitar a saturación de defectos altamente reflectantes. A resolución de datos de 16 bits permite axustes de ganancia suave axeitados para diferentes tipos de defectos. A interpretación dos datos pódese facilitar colocando correctamente o obturador de proxección.
Na Figura 4 móstrase unha imaxe dun único defecto creado usando o mesmo conxunto de datos fusionado. Comprobe o resultado:
Se non quere retirar o tapón antes da inspección, pódese empregar outro método de inspección para detectar fendas axiais (transversais) nas soldaduras de tubaxes: pódese empregar unha sonda de matriz única en modo de eco de pulsos para "inclinar" o tapón de soldadura. Feixe de son desde abaixo Como o feixe de son se propaga principalmente no substrato, as ondas de cizallamento poden detectar de forma fiable defectos no lado próximo da soldadura.
Idealmente, as soldaduras deberían inspeccionarse en catro direccións do feixe (Figura 5) e requiren a inspección de dúas cuñas simétricas desde direccións opostas, en sentido horario e antihorario. Dependendo da frecuencia e do tamaño dos elementos individuais da matriz, o conxunto da cuña pode optimizarse para obter ángulos de refracción de 40° a 65° en relación coa dirección do eixe de exploración. Máis de 50 raios inciden en cada cela de busca. Un sofisticado instrumento PA estadounidense cunha calculadora incorporada pode xestionar facilmente a definición de conxuntos de leis de enfoque con diferentes asimetrías, como se mostra na Figura 6.
Normalmente, úsase unha secuencia de comprobacións de dúas liñas para cubrir completamente a cantidade dunha comprobación. As posicións axiais das dúas liñas de dixitalización determínanse a partir do grosor do tubo e do ancho da punta da soldadura. A primeira liña de dixitalización corre o máis preto posible do bordo da soldadura, revelando defectos situados na raíz da soldadura, e a segunda liña de dixitalización completa a cobertura da zona de impacto. A área base do nó da sonda optimizarase para que o punto de saída do feixe estea o máis preto posible da punta da coroa sen reflexións internas significativas na cuña.
Este método de inspección demostrou ser moi eficaz na detección de defectos axiais mal dirixidos. Na figura 7 móstrase unha imaxe de matriz en fase tomada nunha greta axial nunha soldadura de aceiro inoxidable: atopáronse defectos en varios ángulos de inclinación e puido observarse unha alta SNR.
Figura 7: Datos combinados de matriz en fase para fisuras axiais en soldadura de aceiro inoxidable (varios ángulos e inclinacións de onda curta): proxección convencional (esquerda) e proxección polar (dereita).
As vantaxes da PA UT avanzada como alternativa á radiografía seguen a chamar a atención nas industrias do petróleo e o gas, a xeración de enerxía, a fabricación e outras que dependen da inspección fiable de soldaduras austeníticas. Do mesmo xeito, os instrumentos PA UT totalmente integrados, o firmware potente e as sondas de matriz 2D seguen a facer que estas inspeccións sexan máis rendibles e eficientes.
Guy Maes é o director de vendas de Zetec para a UT. Ten máis de 25 anos de experiencia no desenvolvemento e implementación de métodos avanzados de ultrasóns, avaliación de competencias e desenvolvemento de software. Para obter máis información, chame ao (425) 974-2700 ou visite www.zetec.com.
O contido patrocinado é unha sección especial de pago na que as empresas do sector ofrecen contido de calidade, imparcial e non comercial sobre temas de interese para un público cualificado. Todo o contido patrocinado é proporcionado por empresas de publicidade. ¿Estás interesado en participar na nosa sección de contido patrocinado? Ponte en contacto co teu representante local.
Dado que os problemas adoitan saír á luz durante as revisións regulamentarias, é máis importante que nunca comprender os principios da xestión do cambio. Este seminario web analiza os principios xerais da xestión do cambio, o seu papel como compoñente clave dun sistema de xestión da calidade (SGC) e a súa relación con outros procesos clave de garantía da calidade, como as accións correctivas/preventivas (ACPC) e a formación.
Únete a nós para descubrir como as solucións de metroloxía 3D lles ofrecen aos deseñadores e fabricantes independentes máis mobilidade de control para satisfacer as súas necesidades de medición, ao tempo que aumentan as súas capacidades nun 75 %. No mercado actual, en constante cambio, a túa empresa debe ser capaz de aproveitar a tecnoloxía de vangarda para eliminar a complexidade da automatización, mellorar o fluxo de traballo e aumentar a produtividade.
Envía unha solicitude de proposta (RFP) ao provedor que escolliches e fai clic no botón que detalla as túas necesidades.