Ultraschallinspektioun vun austenitesche Schweißnähten mat Hëllef vu Phased Array | 2018-06-01

Reis. 1. Inspektiounsmethod fir d'Fabrikatioun vu Schweessaarbechten aus Edelstol: Duebel 2D-Matrixmontage am TRL-Modus.

Coden, Standarden a Methoden hunn sech entwéckelt, fir d'Benotzung vu Phased-Array-Ultraschalltestung (PAUT) amplaz vun RT fir d'Testung vun austenitesche Schweißnähten z'erméiglechen. D'Benotzung vun Duebel-Array-Sensoren (2D) gouf viru bal 15 Joer a Kraaftwierker fir d'éischt wäit verbreet, awer huet sech elo op den Ueleg- a Gasberäich an aner Industrien ausgebreet, wou eng séier, zouverlässeg a sécher Inspektioun vun austenitesche Schweißnähten mat héijer Dämpfung erfuerderlech ass.
Déi lescht portabel Phased-Array-Geräter si mat enger leistungsstarker agebauter Software ausgestatt, déi et Iech erlaabt, 2D-Matrix-Array-Scans séier an effizient opzestellen, ze installéieren an z'interpretéieren, ouni datt Dir Fokusgesetzdateien importéiere musst, déi mat externen Taschenrechner oder Fernbedienungssystemer mat fortgeschrattener Software erstallt goufen. Software fir PC.
Hautdesdaags bidden Inspektiounstechnologien, déi op 2D-Array-Transduceren baséieren, iwwerleeën Méiglechkeeten fir d'Detektioun vun Ëmfang- an Axialdefekter a Schweißnähten aus Edelstol a verschiddene Metaller. Déi standardiséiert 2D-Duebelmatrixkonfiguratioun kann den Inspektiounsvolumen vun Schweißnähten aus Edelstol effektiv ofdecken a kann flaach a grouss Defekter detektéieren.
Ultraschallinspektiounsprozedure benotzen typescherweis duebel Arrays vun zweedimensionale Matrizen, déi op austauschbar keilfërmeg Komponenten placéiert sinn, deenen hir Konturen dem äusseren Duerchmiesser vun der betraffener Komponent iwwereneestëmmen. Benotzt niddreg Frequenzen – 1,5 MHz fir verschweißte Metallschweißnähten an aner Dämpfungsreduktiounsmaterialien, 2 MHz bis 3,5 MHz fir eenheetlech geschmiedte Substrate a Schweißnähten aus Edelstol.
Déi duebel T/R Konfiguratioun (Senden/Empfänken) bitt folgend Virdeeler: keng "Doudeg Zon" an der Uewerfläch, Eliminatioun vu "Phantom-Echoen", déi duerch intern Reflexiounen am Keil verursaacht ginn, a schlussendlech eng besser Empfindlechkeet a Signal-Rausch-Verhältnis (Verhältnis Signal/Rausch). Rauschfigur) wéinst der Konvolutioun vun den T- an R-Strahlen.
Loosst eis e Bléck op d'PA UT Method fir d'Kontroll vun der Fabrikatioun vun austenitesche Schweißnähten aus Edelstol werfen.
Bei der Produktiounskontroll soll d'Kontroll amplaz vun der RT de Volumen vun der Schweißnaht an déi ganz Wanddicke vun der hëtzebeaflosster Zon ofdecken. An de meeschte Fäll ass d'Lötkappe um Platz. Bei Kuelestolschweißnahten ass et recommandéiert, Schéierwellen ze benotzen, fir dat kontrolléiert Volumen op béide Säiten ze sonikéieren, während déi lescht Hallefwell normalerweis benotzt gëtt, fir spigelend Reflexiounen aus Defekter op der Schweißabschrägung ze kréien.
Bei méi niddrege Frequenzen kann eng ähnlech Schéierwellemethod benotzt ginn, fir d'proximal Schrägheet vu Schweißnähten aus Edelstol ze testen, awer ass net zouverlässeg fir Tester duerch austenitischt Schweißmaterial. Zousätzlech gëtt et bei de sougenannte CRA-Schweißnähten eng korrosiounsbeständeg Legierungsbeschichtung um bannenzegen Duerchmiesser vum Kuelestolrouer, an déi lescht Hallschent vum Drotjumper vum Querbalke kann net effektiv benotzt ginn.
Kucke mer eis emol Methoden zur Proufdetektioun mat engem portablen UT-Instrument a Software un, wéi an der Figur 1 gewisen.
Duebel 2D-Array-Wandler, déi refraktéiert Strahlen mat enger P-Well vun 30 bis 85 Grad produzéieren, déi fir eng voll Volumenofdeckung kënne benotzt ginn. Fir Wanddicken vun 15 bis 50 mm ginn Frequenzen vun 1,5 bis 2,25 MHz als gëeegent ugesinn, ofhängeg vun der Dämpfung vum Substrat.
Duerch d'Optimiséierung vum Keilwénkel an der Konfiguratioun vun den Array-Sondelementer kann eng breet Palette vu Breechwénkelscans effizient generéiert ginn, ouni associéiert Säitelappen (Fig. 2). D'Foussofdrock vum Keilknuet an der Afallsfläch gëtt miniméiert, sou datt de Stralausgangspunkt sou no wéi méiglech un der Schweißnaht placéiert ka ginn.
D'Leeschtung vun engem Standard 2,25 MHz 10 x 3 Dual-Array-Array am TRL-Modus gouf op enger Schweess aus Edelstahl 304 mat enger Wanddicke vun 25 mm evaluéiert. D'Testprouwen haten eng typesch V-fërmeg Steigung an en "wéi geschweesst" Uewerflächenzoustand an enthale richteg a gutt dokumentéiert Schweessdefekter parallel zur Schweess.
Rice. 3. Kombinéiert Phased-Array-Daten fir en Standard 2,25 MHz 10 x 3 Dual Array (TRL) Array op enger 304 Edelstahlplackeschweess.
Fig. 3 weist Biller vun de kombinéierten PAR-Donnéeën fir all Breechwénkelen (vun 30° bis 85° LW) laanscht déi ganz Längt vun der Schweess. D'Datenerfassung gouf mat engem niddrege Verstärkungsniveau duerchgefouert, fir d'Sättigung vun héichreflektive Defekter ze vermeiden. Eng 16-Bit-Datenopléisung erlaabt entspriechend Soft-Gain-Astellungen fir verschidden Aarte vu Defekter. D'Interpretatioun vun den Donnéeën kann duerch déi richteg Positionéierung vum Projektiounsverschluss vereinfacht ginn.
E Bild vun engem eenzegen Defekt, deen mat dem selwechte fusionéierte Datesaz erstallt gouf, gëtt an der Figur 4 gewisen. Kontrolléiert d'Resultat:
Wann Dir de Schweißstopf net virun der Inspektioun ewechhuele wëllt, kann eng aner Inspektiounsmethod benotzt ginn, fir axial (transversal) Rëss a Päifschweißnähten z'entdecken: eng Single-Array-Array-Sond kann am Puls-Echo-Modus benotzt ginn, fir de Schweißstopf ze "kippen". Schallstrahl vun ënnen Well de Schallstrahl sech haaptsächlech am Substrat ausbreet, kënne Scherwellen Defekter op der noer Säit vun der Schweißnaht zouverlässeg erkennen.
Am Idealfall sollten d'Schweißnähten a véier Strahlrichtungen iwwerpréift ginn (Figur 5) an et brauch een zwéi symmetresch Keile fir aus géigeniwwerléiende Richtungen, am Auerzäresënn an géint den Auerzäresënn, z'iwwerpréiwen. Ofhängeg vun der Frequenz an der Gréisst vun den eenzelnen Elementer vum Array kann d'Keilanordnung optimiséiert ginn, fir Breechungswénkelen vun 40° bis 65° relativ zu der Richtung vun der Scanachs ze kréien. Méi wéi 50 Strale falen op all Sichzell. En sophistikéiert US PA-Instrument mat engem agebaute Rechner kann ouni Problemer mat der Definitioun vu Fokussierungsgesetzer mat verschiddene Schiefungen ëmgoen, wéi an der Figur 6 gewisen.
Normalerweis gëtt eng zwee-Linneg Sequenz vu Kontrollen benotzt fir de Betrag vun engem Kontroll komplett ofzedecken. Déi axial Positioune vun den zwou Scanlinne ginn aus der Päifdicke an der Breet vun der Schweessspëtz bestëmmt. Déi éischt Scanlinn leeft sou no wéi méiglech un de Rand vun der Schweess a weist Defekter un der Wuerzel vun der Schweess op, an déi zweet Scanlinn komplettéiert d'Ofdeckung vum HAZ. D'Basisfläch vum Sondeknuet gëtt optimiséiert, sou datt de Stralausgangspunkt sou no wéi méiglech un der Zéi vun der Kroun ass, ouni bedeitend intern Reflexiounen am Keil.
Dës Inspektiounsmethod huet sech als ganz effektiv erwisen fir falsch geriicht axial Defekter z'entdecken. Abb. 7 weist e Phased-Array-Bild, dat op engem axialen Rëss an enger Edelstahlschweißnaht opgeholl gouf: Defekter goufen a verschiddenen Neigungswénkelen fonnt an en héije SNR konnt observéiert ginn.
Figur 7: Kombinéiert Phased-Array-Daten fir axial Rëss beim Schweessen vun Edelstahl (verschidden SW-Wénkelen an Inklinatiounen): konventionell Projektioun (lénks) a polar Projektioun (riets).
D'Virdeeler vun der fortgeschrattener PA UT als Alternativ zur Radiographie kréien weiderhin Opmierksamkeet an den Ueleg- a Gasindustrien, der Energieversuergung, der Fabrikatioun an aneren Industrien, déi op eng zouverlässeg Inspektioun vun austenitesche Schweißnähten ugewisen sinn. Och voll integréiert PA UT Instrumenter, mächteg Firmware an 2D Array Sonden maachen dës Inspektiounen weiderhin méi kosteneffektiv an effizient.
De Guy Maes ass Verkafsdirekter bei Zetec fir UT. Méi wéi 25 Joer Erfahrung an der Entwécklung an Ëmsetzung vun fortgeschrattene Ultraschallmethoden, Kompetenzbeurteilung a Softwareentwécklung. Fir méi Informatiounen, rufft (425) 974-2700 un oder besicht www.zetec.com.
Sponsoriséierten Inhalt ass eng speziell bezuelte Sektioun, an där Branchenfirmen qualitativ héichwäertegen, onparteieschen, net-kommerziellen Inhalt zu Themen ubidden, déi fir e qualitativ héichwäertegt Publikum interessant sinn. All gesponsoriséierten Inhalt gëtt vu Reklammefirmen geliwwert. Sidd Dir interesséiert un eiser Sektioun fir gesponsoriséierten Inhalt deelzehuelen? Kontaktéiert Äre lokale Vertrieder.
Well Problemer dacks bei Reguléierungsprüfungen un d'Liicht kommen, ass et méi wichteg wéi jee virdrun, d'Prinzipie vum Change Management ze verstoen. Dëse Webinar diskutéiert déi allgemeng Prinzipie vum Change Management, seng Roll als Schlësselkomponent vun engem Qualitéitsmanagementsystem (QMS) a seng Relatioun zu anere wichtege Qualitéitssécherungsprozesser wéi Korrektur-/Präventiounsmoossnamen (CARA) a Formatiounen.
Maacht mat a léiert wéi 3D-Metrologieléisungen onofhängege Designer a Produzenten méi Kontrollmobilitéit ginn, fir hir Miessbedürfnisser ze erfëllen an hir Fäegkeeten ëm 75% ze erhéijen. Am haitege séier evoluéierende Maart muss Äert Geschäft fäeg sinn, modern Technologie ze notzen, fir d'Komplexitéit vun der Automatiséierung ze eliminéieren, den Aarbechtsflow ze verbesseren an d'Produktivitéit ze erhéijen.
Reecht eng Ufro fir Offer (RFP) beim Liwwerant vun Ärer Wiel of a klickt op de Knäppchen mat Äre Besoinen.


Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 20. August 2022