Ris. 1. Inspeksjonsmetode for sveiseproduksjon i rustfritt stål: Dobbel 2D-matrisemontering i TRL-modus.

Koder, standarder og metoder har utviklet seg for å tillate bruk av faset ultralydtesting (PAUT) i stedet for RT for testing av austenittiske sveiser. Bruken av doble (2D) sensorer ble først mye brukt i kjernekraftverk for nesten 15 år siden, og har spredt seg til olje- og gassindustrien og andre industrier der rask, pålitelig og sikker inspeksjon av austenittiske sveiser med høy dempning er nødvendig.
De nyeste bærbare fasede array-enhetene er utstyrt med kraftig innebygd programvare som lar deg raskt og effektivt sette opp, distribuere og tolke 2D-matrise-array-skanninger uten å måtte importere fokuslovfiler opprettet med eksterne kalkulatorer eller fjernkontrollsystemer ved hjelp av avansert programvare for PC.
I dag gir inspeksjonsteknologier basert på 2D-matrisetransdusere overlegne muligheter for å oppdage omkrets- og aksiale defekter i sveiser i rustfritt stål og forskjellige metaller. Den standardiserte 2D-konfigurasjonen med dobbel matrise kan effektivt dekke inspeksjonsvolumet til sveiser i rustfritt stål og kan oppdage flate og bulkdefekter.
Ultralydinspeksjonsprosedyrer involverer vanligvis doble matriser av todimensjonale matriser plassert på utskiftbare kileformede komponenter hvis konturer samsvarer med den ytre diameteren til komponenten som vurderes. Bruk lave frekvenser – 1,5 MHz for forskjellige metallsveiser og andre dempningsreduserende materialer, 2 MHz til 3,5 MHz for ensartede smidde underlag og sveiser i rustfritt stål.
Den doble T/R-konfigurasjonen (sende/motta) gir følgende fordeler: ingen "dødsone" nær overflaten, eliminering av "fantomekko" forårsaket av interne refleksjoner i kilen, og til slutt bedre følsomhet og signal-til-støy-forhold (forhold signal/støy). støytall) på grunn av konvolusjonen av T- og R-strålene.
La oss ta en titt på PA UT-metoden for å kontrollere fabrikasjonen av sveiser i austenittisk rustfritt stål.
Ved produksjonskontroll bør kontrollen, i stedet for RT, dekke sveisens volum og hele veggtykkelsen til den varmepåvirkede sonen. I de fleste tilfeller vil loddehetten være på plass. I karbonstålsveiser anbefales det å bruke skjærbølger for å sonikere det kontrollerte volumet på begge sider, mens den siste halvbølgen vanligvis brukes til å oppnå speilrefleksjoner fra defekter på sveisefasen.
Ved lavere frekvenser kan en lignende skjærbølgemetode brukes til å teste den proksimale avfasningen av sveiser i rustfritt stål, men den er ikke pålitelig for testing gjennom austenittisk sveisemateriale. I tillegg, for de såkalte CRA-sveisene, er det et korrosjonsbestandig legeringsbelegg på den indre diameteren av karbonstålrøret, og den siste halvdelen av trådbroen på tverrbjelken kan ikke brukes effektivt.
La oss se på prøvedeteksjonsmetoder ved bruk av et bærbart UT-instrument og programvare, som vist i figur 1.
Doble 2D-matrisetransdusere som produserer brytede P-bølgestråler med en vinkel på 30 til 85 grader, og som kan brukes til full volumdekning. For veggtykkelser fra 15 til 50 mm anses frekvenser fra 1,5 til 2,25 MHz som passende, avhengig av underlagets demping.
Ved å optimalisere kilevinkelen og konfigurasjonen av matrisesondeelementene, kan et bredt spekter av refraktive vinkelskanninger genereres effektivt uten tilhørende sidelober (fig. 2). Kilenodens fotavtrykk i innfallsplanet minimeres, slik at strålens utgangspunkt kan plasseres så nær sveisen som mulig.
Ytelsen til en standard 2,25 MHz 10 x 3 dobbel array-array i TRL-modus ble evaluert på en sveis av en 304 rustfritt stålplate med 25 mm veggtykkelse. Testprøvene hadde en typisk V-formet helling og «som sveiset» overflatetilstand og inneholdt reelle og veldokumenterte sveisedefekter parallelt med sveisen.
Ris. 3. Kombinerte fasede array-data for en standard 2,25 MHz 10 x 3 Dual Array (TRL)-array på en sveisesveis av 304 rustfritt stålplate.
Fig. 3 viser bilder av de kombinerte PAR-dataene for alle brytningsvinkler (fra 30° til 85° LW) langs hele sveiselengden. Datainnsamlingen ble utført med lavt forsterkningsnivå for å unngå metning av svært reflekterende defekter. 16-bits dataoppløsning tillater passende myk forsterkningsinnstillinger for ulike typer defekter. Datatolkning kan forenkles ved å plassere projeksjonslukkeren riktig.
Et bilde av en enkelt defekt opprettet med det samme sammenslåtte datasettet vises i figur 4. Sjekk resultatet:
Hvis du ikke vil fjerne pluggen før inspeksjon, kan en annen inspeksjonsmetode brukes til å oppdage aksiale (tverrgående) sprekker i rørsveiser: en enkeltstående matriseprobe kan brukes i pulsekkomodus for å "vippe" sveisepluggen. Lydstråle nedenfra Ettersom lydstrålen hovedsakelig forplanter seg i underlaget, kan skjærbølger pålitelig oppdage defekter på nærsiden av sveisen.
Ideelt sett bør sveisesømmer inspiseres i fire stråleretninger (figur 5) og krever to symmetriske kiler som inspiseres fra motsatte retninger, med klokken og mot klokken. Avhengig av frekvensen og størrelsen på de enkelte elementene i matrisen, kan kileenheten optimaliseres for å oppnå brytningsvinkler fra 40° til 65° i forhold til retningen på skanneaksen. Mer enn 50 stråler faller på hver søkecelle. Et sofistikert amerikansk PA-instrument med en innebygd kalkulator kan enkelt håndtere definisjonen av sett med fokuseringslover med forskjellige skjevheter, som vist i figur 6.
Vanligvis brukes en to-linjers sekvens med kontroller for å dekke hele kontrollområdet. De aksiale posisjonene til de to skannelinjene bestemmes ut fra rørtykkelsen og bredden på sveisespissen. Den første skannelinjen går så nær kanten av sveisen som mulig, og avslører defekter som ligger ved roten av sveisen, og den andre skannelinjen fullfører dekningen av HAZ. Basisområdet til probenoden vil bli optimalisert slik at strålens utgangspunkt er så nær toppen av kronen som mulig uten betydelige interne refleksjoner i kilen.
Denne inspeksjonsmetoden har vist seg å være svært effektiv for å oppdage feilrettede aksiale defekter. Figur 7 viser et faset array-bilde tatt av en aksial sprekk i en sveis i rustfritt stål: defekter ble funnet ved forskjellige helningsvinkler, og et høyt signal-støy-forhold kunne observeres.
Figur 7: Kombinerte fasede matrisedata for aksiale sprekker i sveising av rustfritt stål (forskjellige SW-vinkler og helninger): konvensjonell projeksjon (venstre) og polarprojeksjon (høyre).
Fordelene med avansert PA UT som et alternativ til radiografi fortsetter å få oppmerksomhet innen olje- og gassindustrien, kraftproduksjon, produksjon og andre industrier som er avhengige av pålitelig inspeksjon av austenittiske sveiser. På samme måte fortsetter fullt integrerte PA UT-instrumenter, kraftig firmware og 2D-arrayprober å gjøre disse inspeksjonene mer kostnadseffektive og effektive.
Guy Maes er Zetecs salgsdirektør for UT. Mer enn 25 års erfaring innen utvikling og implementering av avanserte ultralydmetoder, kompetansevurdering og programvareutvikling. Ring (425) 974-2700 eller besøk www.zetec.com for mer informasjon.
Sponset innhold er en spesiell betalt seksjon der bransjeselskaper tilbyr kvalitetsinnhold, upartisk og ikke-kommersielt innhold om emner som er av interesse for et kvalifisert publikum. Alt sponset innhold leveres av reklamebyråer. Interessert i å delta i vår seksjon for sponset innhold? Kontakt din lokale representant.
Fordi problemer ofte dukker opp under regelverksgjennomganger, er det viktigere enn noensinne å forstå prinsippene for endringsledelse. Dette webinaret diskuterer de generelle prinsippene for endringsledelse, dens rolle som en nøkkelkomponent i et kvalitetsstyringssystem (QMS), og dets forhold til andre viktige kvalitetssikringsprosesser som korrigerende/forebyggende tiltak (CARA) og opplæring.
Bli med oss ​​for å lære hvordan 3D-metrologiløsninger gir uavhengige designere og produsenter mer kontroll og mobilitet for å møte sine målebehov, samtidig som de øker kapasiteten med 75 %. I dagens raske marked må bedriften din kunne utnytte banebrytende teknologi for å eliminere kompleksiteten ved automatisering, forbedre arbeidsflyten og øke produktiviteten.
Send inn en forespørsel om tilbud (RFP) til leverandøren du ønsker, og klikk på knappen som spesifiserer dine behov.