Gạo. 1. Phương pháp kiểm tra sản xuất mối hàn thép không gỉ: Lắp ráp ma trận 2D kép ở chế độ TRL.

Các mã, tiêu chuẩn và phương pháp đã phát triển để cho phép sử dụng thử nghiệm siêu âm mảng pha (PAUT) thay vì RT để thử nghiệm mối hàn austenit. Lần đầu tiên được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện hạt nhân cách đây gần 15 năm, việc sử dụng cụm cảm biến mảng kép (2D) đã lan rộng sang ngành dầu khí và các ngành công nghiệp khác, nơi cần kiểm tra nhanh chóng, đáng tin cậy và an toàn các mối hàn austenit có độ suy giảm cao.
Các thiết bị mảng pha di động mới nhất được trang bị phần mềm tích hợp mạnh mẽ cho phép bạn thiết lập, triển khai và diễn giải các bản quét mảng ma trận 2D một cách nhanh chóng và hiệu quả mà không cần phải nhập các tệp luật tiêu cự được tạo bằng máy tính bỏ túi hoặc hệ thống điều khiển từ xa bằng phần mềm tiên tiến. phần mềm cho PC.
Ngày nay, công nghệ kiểm tra dựa trên đầu dò mảng 2D cung cấp khả năng vượt trội để phát hiện các khuyết tật chu vi và trục trong thép không gỉ và các mối hàn kim loại không giống nhau. Cấu hình ma trận kép 2D chuẩn hóa có thể bao phủ hiệu quả khối lượng kiểm tra của các mối hàn thép không gỉ và có thể phát hiện các khuyết tật phẳng và khối.
Quy trình kiểm tra siêu âm thường liên quan đến các mảng kép của ma trận hai chiều được đặt trên các thành phần hình nêm có thể thay thế có đường viền khớp với đường kính ngoài của thành phần đang xem xét. Sử dụng tần số thấp – 1,5 MHz cho các mối hàn kim loại không giống nhau và các vật liệu giảm suy hao khác, 2 MHz đến 3,5 MHz cho các mối hàn và nền thép không gỉ rèn đồng nhất.
Cấu hình T/R kép (truyền/nhận) mang lại những lợi thế sau: không có “vùng chết” gần bề mặt, loại bỏ “tiếng vang ảo” do phản xạ bên trong trong nêm và cuối cùng là độ nhạy và tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (tỷ lệ tín hiệu/nhiễu) tốt hơn do sự tích chập của chùm T và R.
Chúng ta hãy cùng xem xét phương pháp PA UT để kiểm soát quá trình chế tạo mối hàn thép không gỉ austenit.
Khi tiến hành kiểm soát sản xuất, thay vì RT, kiểm soát phải bao phủ thể tích mối hàn và toàn bộ độ dày thành của vùng chịu ảnh hưởng của nhiệt. Trong hầu hết các trường hợp, nắp hàn sẽ được đặt đúng vị trí. Trong các mối hàn thép cacbon, nên sử dụng sóng cắt để siêu âm hóa thể tích được kiểm soát ở cả hai mặt, trong khi nửa sóng cuối thường được sử dụng để thu được phản xạ gương từ các khuyết tật trên mép mối hàn.
Ở tần số thấp hơn, có thể sử dụng phương pháp sóng cắt tương tự để kiểm tra góc vát gần của mối hàn thép không gỉ, nhưng không đáng tin cậy để kiểm tra qua vật liệu hàn austenit. Ngoài ra, đối với cái gọi là mối hàn CRA, có lớp phủ hợp kim chống ăn mòn trên đường kính bên trong của ống thép cacbon và nửa cuối của dây nhảy của dầm ngang không thể sử dụng hiệu quả.
Hãy cùng xem xét các phương pháp phát hiện mẫu bằng thiết bị UT di động và phần mềm như thể hiện trong Hình 1.
Bộ chuyển đổi mảng 2D kép tạo ra chùm tia khúc xạ sóng P từ 30 đến 85 độ có thể được sử dụng để phủ sóng toàn bộ thể tích. Đối với độ dày thành từ 15 đến 50 mm, tần số từ 1,5 đến 2,25 MHz được coi là phù hợp, tùy thuộc vào độ suy giảm của chất nền.
Bằng cách tối ưu hóa góc nêm và cấu hình của các thành phần đầu dò mảng, có thể tạo ra hiệu quả nhiều góc quét khúc xạ mà không cần các thùy bên liên quan (Hình 2). Dấu chân của nút nêm trong mặt phẳng tới được giảm thiểu, cho phép điểm thoát chùm tia được đặt càng gần mối hàn càng tốt.
Hiệu suất của một mảng kép 2,25 MHz 10 x 3 tiêu chuẩn ở chế độ TRL đã được đánh giá trên mối hàn tấm thép không gỉ 304 dày 25 mm. Các mẫu thử nghiệm có độ dốc hình chữ V điển hình và tình trạng bề mặt "như hàn" và chứa các khuyết tật mối hàn thực tế và được ghi chép rõ ràng song song với mối hàn.
Gạo. 3. Dữ liệu mảng pha kết hợp cho mảng mảng kép (TRL) 10 x 3 2,25 MHz tiêu chuẩn trên tấm thép không gỉ 304 hàn.
Trên hình 3 cho thấy hình ảnh dữ liệu PAR kết hợp cho mọi góc khúc xạ (từ 30° đến 85° LW) dọc theo toàn bộ chiều dài của mối hàn. Việc thu thập dữ liệu được thực hiện ở mức tăng thấp để tránh bão hòa các khuyết tật phản xạ cao. Độ phân giải dữ liệu 16 bit cho phép thiết lập mức tăng mềm thích hợp cho các loại khuyết tật khác nhau. Việc giải thích dữ liệu có thể được tạo điều kiện thuận lợi bằng cách định vị đúng màn trập chiếu.
Hình ảnh của một khuyết tật riêng lẻ được tạo ra bằng cách sử dụng cùng một tập dữ liệu được hợp nhất được hiển thị trong Hình 4. Kiểm tra kết quả:
Nếu bạn không muốn tháo nút trước khi kiểm tra, có thể sử dụng phương pháp kiểm tra khác để phát hiện các vết nứt dọc (ngang) trong mối hàn ống: có thể sử dụng đầu dò mảng đơn ở chế độ xung phản hồi để "nghiêng" nút hàn Chùm âm thanh từ bên dưới Vì chùm âm thanh truyền chủ yếu trong chất nền nên sóng cắt có thể phát hiện đáng tin cậy các khuyết tật ở phía gần mối hàn.
Lý tưởng nhất là các mối hàn nên được kiểm tra theo bốn hướng chùm tia (Hình 5) và yêu cầu kiểm tra hai nêm đối xứng theo các hướng ngược nhau, theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ. Tùy thuộc vào tần số và kích thước của từng thành phần của mảng, cụm nêm có thể được tối ưu hóa để có được góc khúc xạ từ 40° đến 65° so với hướng của trục quét. Hơn 50 tia chiếu vào mỗi ô tìm kiếm. Một thiết bị PA Hoa Kỳ tinh vi có máy tính tích hợp có thể dễ dàng xử lý định nghĩa của các tập hợp luật hội tụ với các độ lệch khác nhau, như thể hiện trong Hình 6.
Thông thường, một chuỗi kiểm tra hai dòng được sử dụng để bao phủ hoàn toàn lượng kiểm tra. Vị trí trục của hai đường quét được xác định từ độ dày của ống và chiều rộng của đầu mối hàn. Đường quét đầu tiên chạy càng gần mép mối hàn càng tốt, phát hiện các khuyết tật nằm ở gốc mối hàn và đường quét thứ hai hoàn thành phạm vi bao phủ của HAZ. Diện tích cơ sở của nút thăm dò sẽ được tối ưu hóa sao cho điểm thoát chùm tia càng gần chân đỉnh càng tốt mà không có phản xạ bên trong đáng kể trong nêm.
Phương pháp kiểm tra này được phát hiện là rất hiệu quả trong việc phát hiện các khuyết tật trục sai hướng. Hình 7 cho thấy hình ảnh mảng pha được chụp trên vết nứt trục trong mối hàn thép không gỉ: các khuyết tật được tìm thấy ở nhiều góc nghiêng khác nhau và có thể quan sát thấy SNR cao.
Hình 7: Dữ liệu mảng pha kết hợp cho các vết nứt trục trong quá trình hàn thép không gỉ (nhiều góc SW và độ nghiêng khác nhau): phép chiếu thông thường (trái) và phép chiếu phân cực (phải).
Lợi ích của PA UT tiên tiến như một giải pháp thay thế cho chụp X quang tiếp tục thu hút sự chú ý trong ngành dầu khí, phát điện, sản xuất và các ngành công nghiệp khác dựa vào việc kiểm tra đáng tin cậy các mối hàn austenit. Tương tự như vậy, các thiết bị PA UT tích hợp đầy đủ, phần mềm mạnh mẽ và đầu dò mảng 2D tiếp tục làm cho các cuộc kiểm tra này hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn.
Guy Maes là giám đốc bán hàng của Zetec tại UT. Hơn 25 năm kinh nghiệm trong việc phát triển và triển khai các phương pháp siêu âm tiên tiến, đánh giá năng lực và phát triển phần mềm. Để biết thêm thông tin, hãy gọi (425) 974-2700 hoặc truy cập www.zetec.com.
Nội dung được tài trợ là một phần trả phí đặc biệt trong đó các công ty trong ngành cung cấp nội dung chất lượng, khách quan, phi thương mại về các chủ đề mà đối tượng khán giả chất lượng quan tâm. Tất cả nội dung được tài trợ đều do các công ty quảng cáo cung cấp. Bạn có muốn tham gia vào phần nội dung được tài trợ của chúng tôi không? Hãy liên hệ với đại diện địa phương của bạn.
Vì các vấn đề thường được phát hiện trong quá trình đánh giá theo quy định, nên việc hiểu các nguyên tắc quản lý thay đổi trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Hội thảo trực tuyến này thảo luận về các nguyên tắc chung của quản lý thay đổi, vai trò của nó như một thành phần chính của hệ thống quản lý chất lượng (QMS) và mối quan hệ của nó với các quy trình đảm bảo chất lượng quan trọng khác như hành động khắc phục/phòng ngừa (CARA) và đào tạo.
Hãy tham gia cùng chúng tôi để tìm hiểu cách các giải pháp đo lường 3D mang đến cho các nhà thiết kế và nhà sản xuất độc lập khả năng kiểm soát di động tốt hơn để đáp ứng nhu cầu đo lường của họ đồng thời tăng khả năng của họ lên 75%. Trong thị trường phát triển nhanh như hiện nay, doanh nghiệp của bạn phải có khả năng tận dụng công nghệ tiên tiến để loại bỏ sự phức tạp của tự động hóa, cải thiện quy trình làm việc và tăng năng suất.
Gửi Yêu cầu đề xuất (RFP) tới nhà cung cấp mà bạn lựa chọn và nhấp vào nút nêu chi tiết nhu cầu của bạn.