Austenīta metinājumu ultraskaņas pārbaude, izmantojot fāzētu matricu | 2018-06-01

Rīks. 1. Nerūsējošā tērauda metinājuma ražošanas pārbaudes metode: dubultā 2D matricas montāža TRL režīmā.

Kodi, standarti un metodes ir attīstījušās, lai austenīta metinājumu testēšanai varētu izmantot fāzētu matricu ultraskaņas testēšanu (PAUT), nevis reāllaika testēšanu (RT). Pirmo reizi plaši izmantojot atomelektrostacijās gandrīz pirms 15 gadiem, divu (2D) matricu sensoru komplektu izmantošana ir izplatījusies naftas un gāzes, kā arī citās nozarēs, kur nepieciešama ātra, uzticama un droša austenīta metinājumu pārbaude ar augstu vājināšanos.
Jaunākās pārnēsājamās fāzētu matricu ierīces ir aprīkotas ar jaudīgu iebūvētu programmatūru, kas ļauj ātri un efektīvi iestatīt, izvietot un interpretēt 2D matricu masīvu skenējumus, neimportējot fokusa likumu failus, kas izveidoti ar ārējiem kalkulatoriem vai tālvadības sistēmām, izmantojot uzlabotu programmatūru datoram.
Mūsdienās pārbaudes tehnoloģijas, kuru pamatā ir 2D masīva devēji, nodrošina izcilas iespējas noteikt apkārtmēra un aksiālos defektus nerūsējošā tērauda un dažādu metālu metinājumos. Standartizētā 2D divkāršās matricas konfigurācija var efektīvi aptvert nerūsējošā tērauda metinājumu pārbaudes apjomu un var noteikt plakanus un masveida defektus.
Ultraskaņas pārbaudes procedūras parasti ietver divkāršu divdimensiju matricu blokus, kas novietoti uz nomaināmiem ķīļveida komponentiem, kuru kontūras atbilst apskatāmā komponenta ārējam diametram. Izmantojiet zemas frekvences – 1,5 MHz atšķirīgu metālu metinājumiem un citiem vājinājumu samazinošiem materiāliem, 2 MHz līdz 3,5 MHz vienmērīgiem kaltiem nerūsējošā tērauda substrātiem un metinājumiem.
Divkāršā T/R konfigurācija (raidīšana/uztveršana) piedāvā šādas priekšrocības: nav virsmas tuvumā esošas "mirušās zonas", tiek novērstas "fantoma atbalsis", ko izraisa iekšējie atstarojumi ķīlī, un galu galā labāka jutība un signāla un trokšņa attiecība (signāla/trokšņa attiecība). Trokšņa rādītājs) ), pateicoties T un R staru konvolūcijai.
Apskatīsim PA UT metodi austenīta nerūsējošā tērauda metinājumu izgatavošanas kontrolei.
Veicot ražošanas kontroli, RT vietā kontrolei jāaptver metinājuma tilpums un viss termiski ietekmētās zonas sienas biezums. Vairumā gadījumu lodēšanas uzgalis būs savā vietā. Oglekļa tērauda metinājumos ieteicams izmantot bīdes viļņus, lai apstrādātu kontrolēto tilpumu abās pusēs, savukārt pēdējo pusvilni parasti izmanto, lai iegūtu spoguļatstarojumus no defektiem metinājuma slīpumā.
Zemākās frekvencēs līdzīgu bīdes viļņa metodi var izmantot nerūsējošā tērauda metinājumu proksimālā slīpuma pārbaudei, taču tā nav uzticama austenīta metinājuma materiāla testēšanai. Turklāt tā sauktajām CRA metinājuma šuvēm oglekļa tērauda caurules iekšējā diametrā ir korozijizturīgs sakausējuma pārklājums, un šķērssijas stiepļu savienojuma pēdējo pusi nevar efektīvi izmantot.
Apskatīsim paraugu noteikšanas metodes, izmantojot pārnēsājamu UT instrumentu un programmatūru, kā parādīts 1. attēlā.
Divkārši 2D masīva devēji, kas rada 30 līdz 85 grādu P viļņu refrakcijas starus, kurus var izmantot pilna tilpuma pārklājumam. Sienas biezumam no 15 līdz 50 mm piemērotas ir frekvences no 1,5 līdz 2,25 MHz atkarībā no substrāta vājināšanās.
Optimizējot ķīļa leņķi un masīva zondes elementu konfigurāciju, var efektīvi ģenerēt plašu refrakcijas leņķa skenējumu diapazonu bez saistītām sānu daivām (2. att.). Ķīļa mezgla nospiedums krišanas plaknē ir samazināts līdz minimumam, ļaujot stara izejas punktam atrasties pēc iespējas tuvāk metinājumam.
Standarta 2,25 MHz 10 x 3 divu signālu masīva veiktspēja TRL režīmā tika novērtēta uz 25 mm sienas biezuma 304 nerūsējošā tērauda plāksnes metinājuma. Testa paraugiem bija tipisks V veida slīpums un “kā metināts” virsmas stāvoklis, un tajos bija reāli un labi dokumentēti metinājuma defekti paralēli metinājumam.
3. attēls. Kombinēti fāzētu masīvu dati standarta 2,25 MHz 10 x 3 divu masīvu (TRL) masīvam uz 304. marga nerūsējošā tērauda plāksnes metinājuma.
3. attēlā parādīti kombinēto PAR datu attēli visiem refrakcijas leņķiem (no 30° līdz 85° LW) visā metinājuma garumā. Datu iegūšana tika veikta ar zemu pastiprinājuma līmeni, lai izvairītos no ļoti atstarojošu defektu piesātinājuma. 16 bitu datu izšķirtspēja ļauj izmantot atbilstošus mīkstā pastiprinājuma iestatījumus dažādiem defektu veidiem. Datu interpretāciju var atvieglot, pareizi novietojot projekcijas slēdzi.
4. attēlā parādīts viena defekta attēls, kas izveidots, izmantojot to pašu apvienoto datu kopu. Apskatiet rezultātu:
Ja pirms pārbaudes nevēlaties izņemt aizbāzni, cauruļu metinājumu aksiālo (šķērsvirziena) plaisu noteikšanai var izmantot citu pārbaudes metodi: impulsa atbalss režīmā var izmantot viena zondes masīva zondi, lai "noliektu" metināšanas aizbāzni. Skaņas stars no apakšas. Tā kā skaņas stars galvenokārt izplatās substrātā, bīdes viļņi var droši noteikt defektus metinājuma tuvākajā pusē.
Ideālā gadījumā metinājuma šuves jāpārbauda četros staru virzienos (5. attēls), un ir nepieciešami divi simetriski ķīļi, kas jāpārbauda no pretējiem virzieniem – pulksteņrādītāja virzienā un pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Atkarībā no masīva atsevišķo elementu frekvences un izmēra, ķīļu mezglu var optimizēt, lai iegūtu laušanas leņķus no 40° līdz 65° attiecībā pret skenēšanas ass virzienu. Uz katru meklēšanas šūnu krīt vairāk nekā 50 staru. Sarežģīts ASV PA instruments ar iebūvētu kalkulatoru var viegli tikt galā ar fokusēšanas likumu kopu definīciju ar dažādām novirzēm, kā parādīts 6. attēlā.
Parasti, lai pilnībā nosegtu pārbaudes apjomu, tiek izmantota divu līniju pārbaužu secība. Abu skenēšanas līniju aksiālās pozīcijas tiek noteiktas no caurules biezuma un metinājuma gala platuma. Pirmā skenēšanas līnija iet pēc iespējas tuvāk metinājuma malai, atklājot defektus, kas atrodas metinājuma saknē, bet otrā skenēšanas līnija pabeidz HAZ pārklājumu. Zondes mezgla pamatnes laukums tiks optimizēts tā, lai stara izejas punkts būtu pēc iespējas tuvāk vainaga purngala daļai bez būtiskiem iekšējiem atstarojumiem ķīlī.
Šī pārbaudes metode ir atzīta par ļoti efektīvu nepareizi virzītu aksiālu defektu noteikšanā. 7. attēlā redzams fāzētu masīvu attēls, kas uzņemts uz aksiālas plaisas nerūsējošā tērauda metinājumā: defekti tika konstatēti dažādos slīpuma leņķos, un varēja novērot augstu signāla un trokšņa attiecību (SNR).
7. attēls: Apvienoti fāzētu masīvu dati par aksiālām plaisām nerūsējošā tērauda metināšanā (dažādi SW leņķi un slīpumi): parastā projekcija (pa kreisi) un polārā projekcija (pa labi).
Naftas un gāzes, elektroenerģijas ražošanas, ražošanas un citās nozarēs, kas balstās uz uzticamu austenīta metinājumu pārbaudi, uzmanību turpina piesaistīt progresīvas PA UT metodes priekšrocības kā alternatīvas radiogrāfijai. Tāpat pilnībā integrēti PA UT instrumenti, jaudīga programmaparatūra un 2D masīva zondes turpina padarīt šīs pārbaudes rentablākas un efektīvākas.
Gajs Meiss ir Zetec pārdošanas direktors UT. Viņam ir vairāk nekā 25 gadu pieredze progresīvu ultraskaņas metožu izstrādē un ieviešanā, kompetences novērtēšanā un programmatūras izstrādē. Lai iegūtu papildinformāciju, zvaniet pa tālruni (425) 974-2700 vai apmeklējiet vietni www.zetec.com.
Sponsorēts saturs ir īpaša maksas sadaļa, kurā nozares uzņēmumi nodrošina kvalitatīvu, objektīvu un nekomerciālu saturu par tēmām, kas interesē kvalitatīvu auditoriju. Visu sponsorēto saturu nodrošina reklāmas uzņēmumi. Vai vēlaties piedalīties mūsu sponsorētā satura sadaļā? Sazinieties ar savu vietējo pārstāvi.
Tā kā normatīvo aktu pārskatīšanas laikā bieži rodas problēmas, ir svarīgāk nekā jebkad agrāk izprast pārmaiņu vadības principus. Šajā tīmekļa seminārā tiek apspriesti pārmaiņu vadības vispārīgie principi, tās loma kā galvenajai kvalitātes vadības sistēmas (KVS) sastāvdaļai un tās saistība ar citiem galvenajiem kvalitātes nodrošināšanas procesiem, piemēram, korektīvajām/preventīvajām darbībām (CARA) un apmācību.
Pievienojieties mums, lai uzzinātu, kā 3D metroloģijas risinājumi sniedz neatkarīgiem dizaineriem un ražotājiem lielāku kontroles mobilitāti, lai apmierinātu savas mērījumu vajadzības, vienlaikus palielinot viņu iespējas par 75%. Mūsdienu strauji mainīgajā tirgū jūsu uzņēmumam ir jāspēj izmantot jaunākās tehnoloģijas, lai novērstu automatizācijas sarežģītību, uzlabotu darbplūsmu un palielinātu produktivitāti.
Iesniedziet piedāvājuma pieprasījumu (RFP) izvēlētajam piegādātājam un noklikšķiniet uz pogas, kurā detalizēti aprakstītas jūsu vajadzības.


Publicēšanas laiks: 2022. gada 20. augusts