Inspecció per ultrasons de soldadures austenítiques utilitzant matriu de fases |01-06-2018

Arròs.1. Mètode d'inspecció de fabricació de soldadura d'acer inoxidable: Muntatge de matriu 2D doble en mode TRL.

Els codis, estàndards i mètodes han evolucionat per permetre l'ús de proves ultrasòniques de matriu en fase (PAUT) en lloc de RT per provar soldadures austenítiques.S'utilitza per primera vegada a les centrals nuclears fa gairebé 15 anys, l'ús de conjunts de sensors de matriu dual (2D) s'ha estès a les indústries del petroli i del gas i altres on es requereix una inspecció ràpida, fiable i segura de les soldadures austenítiques d'alta atenuació.
Els últims dispositius portàtils de matriu en fases estan equipats amb un potent programari integrat que us permet configurar, desplegar i interpretar de manera ràpida i eficient els escanejos de matrius de matrius 2D sense haver d'importar fitxers de llei de focus creats amb calculadores externes o sistemes de control remot mitjançant programari avançat.programari per a PC.
Avui dia, les tecnologies d'inspecció basades en transductors de matriu 2D ofereixen capacitats superiors per detectar defectes de circumferència i axials en acer inoxidable i soldadures metàl·liques diferents.La configuració de matriu dual 2D estandarditzada pot cobrir eficaçment el volum d'inspecció de les soldadures d'acer inoxidable i pot detectar defectes plans i a granel.
Els procediments d'inspecció per ultrasons solen incloure matrius duals de matrius bidimensionals col·locades en components reemplaçables en forma de falca els contorns dels quals coincideixen amb el diàmetre exterior del component considerat.Utilitzeu freqüències baixes: 1,5 MHz per a soldadures metàl·liques diferents i altres materials reductors d'atenuació, de 2 MHz a 3,5 MHz per a substrats i soldadures uniformes d'acer inoxidable forjat.
La configuració dual T/R (transmissió/recepció) ofereix els següents avantatges: no hi ha "zona morta" propera a la superfície, eliminació dels "ecos fantasma" causats per reflexos interns a la falca i, en definitiva, millor sensibilitat i relació senyal-soroll (relació senyal/soroll).xifra de soroll) ) a causa de la circumvolució dels feixos T i R.
Fem una ullada al mètode PA UT per controlar la fabricació de soldadures d'acer inoxidable austenític.
Quan es realitza el control de producció, en lloc de RT, el control hauria de cobrir el volum de la soldadura i tot el gruix de la paret de la zona afectada per la calor.En la majoria dels casos, la tapa de soldadura estarà al seu lloc.En les soldadures d'acer al carboni, es recomana utilitzar ones de cisalla per sonicar el volum controlat a ambdós costats, mentre que l'última mitja ona s'utilitza normalment per obtenir reflexos especulars dels defectes del bisell de la soldadura.
A freqüències més baixes, es pot utilitzar un mètode d'ona de cisalla similar per provar el bisell proximal de les soldadures d'acer inoxidable, però no és fiable per provar amb material de soldadura austenític.A més, per a les anomenades soldadures CRA, hi ha un recobriment d'aliatge resistent a la corrosió al diàmetre interior de la canonada d'acer al carboni i l'última meitat del pont de filferro de la biga transversal no es pot utilitzar amb eficàcia.
Vegem els mètodes de detecció de mostra mitjançant un instrument i programari UT portàtil, tal com es mostra a la figura 1.
Transductors de matriu 2D duals que produeixen feixos refractats d'ona P de 30 a 85 graus que es poden utilitzar per a una cobertura de volum total.Per a gruixos de paret de 15 a 50 mm, es consideren adequades freqüències d'1,5 a 2,25 MHz, en funció de l'atenuació del substrat.
Mitjançant l'optimització de l'angle de falca i la configuració dels elements de la sonda de matriu, es pot generar de manera eficient una àmplia gamma d'exploracions d'angle de refracció sense lòbuls laterals associats (Fig. 2).La petjada del node de falca en el pla d'incidència es minimitza, permetent que el punt de sortida del feix estigui el més a prop possible de la soldadura.
El rendiment d'una matriu de matriu dual estàndard de 2,25 MHz 10 x 3 en mode TRL es va avaluar amb una soldadura de placa d'acer inoxidable 304 de 25 mm de gruix de paret.Les mostres de prova tenien un pendent típic en forma de V i una condició de superfície "soldada" i contenien defectes de soldadura reals i ben documentats paral·lels a la soldadura.
Arròs.3. Dades de matriu de fases combinades per a una matriu de matriu dual (TRL) 10 x 3 estàndard de 2,25 MHz en una soldadura de placa d'acer inoxidable 304.
A la fig.La figura 3 mostra imatges de les dades PAR combinades per a tots els angles de refracció (de 30 ° a 85 ° LW) al llarg de tota la longitud de la soldadura.L'adquisició de dades es va realitzar a un nivell de guany baix per evitar la saturació de defectes altament reflectants.La resolució de dades de 16 bits permet una configuració de guany suau adequada per a diferents tipus de defectes.La interpretació de dades es pot facilitar col·locant correctament l'obturador de projecció.
A la figura 4 es mostra una imatge d'un únic defecte creat amb el mateix conjunt de dades combinat. Comproveu el resultat:
Si no voleu treure l'endoll abans de la inspecció, es pot utilitzar un altre mètode d'inspecció per detectar esquerdes axials (transversals) a les soldadures de canonades: es pot utilitzar una sonda de matriu única en mode d'eco de pols per "inclinar" l'endoll de soldadura Feix de so des de sota Com que el feix de so es propaga principalment al substrat, les ones de cisalla poden detectar de manera fiable els defectes del costat proper.
Idealment, les soldadures s'han d'inspeccionar en quatre direccions del feix (figura 5) i requereixen que s'inspeccionin dues falques simètriques des de direccions oposades, en sentit horari i en sentit contrari.Depenent de la freqüència i la mida dels elements individuals de la matriu, el conjunt de falques es pot optimitzar per obtenir angles de refracció de 40 ° a 65 ° en relació amb la direcció de l'eix d'escaneig.Més de 50 raigs cauen a cada cel·la de cerca.Un sofisticat instrument PA dels EUA amb una calculadora integrada pot gestionar fàcilment la definició de conjunts de lleis d'enfocament amb diferents inclinacions, tal com es mostra a la figura 6.
Normalment, s'utilitza una seqüència de xecs de dues línies per cobrir completament l'import d'un xec.Les posicions axials de les dues línies d'exploració es determinen a partir del gruix del tub i de l'amplada de la punta de soldadura.La primera línia d'exploració s'acosta el més a prop possible de la vora de la soldadura, revelant defectes situats a l'arrel de la soldadura, i la segona línia d'escaneig completa la cobertura de la ZAZ.L'àrea base del node de la sonda s'optimitzarà perquè el punt de sortida del feix estigui el més a prop possible de la punta de la corona sense reflexos interns significatius a la falca.
S'ha trobat que aquest mètode d'inspecció és molt eficaç per detectar defectes axials mal dirigits.A la fig.La figura 7 mostra una imatge de matriu en fase presa en una esquerda axial en una soldadura d'acer inoxidable: es van trobar defectes a diversos angles d'inclinació i es va poder observar un SNR elevat.
Figura 7: Dades combinades de matriu en fase per a esquerdes axials en soldadura d'acer inoxidable (diversos angles i inclinacions SW): projecció convencional (esquerra) i projecció polar (dreta).
Els avantatges de la PA UT avançada com a alternativa a la radiografia continuen cridant l'atenció en el petroli i el gas, la generació d'energia, la fabricació i altres indústries que depenen de la inspecció fiable de les soldadures austenítiques.De la mateixa manera, els instruments PA UT totalment integrats, el microprogramari potent i les sondes de matriu 2D continuen fent que aquestes inspeccions siguin més rendibles i eficients.
Guy Maes és el director de vendes de Zetec per a UT.Més de 25 anys d'experiència en el desenvolupament i implementació de mètodes avançats d'ecografia, avaluació de competències i desenvolupament de programari.Per obtenir més informació, truqueu al (425) 974-2700 o visiteu www.zetec.com.
El contingut patrocinat és una secció especial de pagament en què les empreses del sector ofereixen contingut de qualitat, imparcial i no comercial sobre temes que són d'interès per a un públic de qualitat.Tot el contingut patrocinat és proporcionat per empreses de publicitat.T'interessa participar a la nostra secció de contingut patrocinat?Poseu-vos en contacte amb el vostre representant local.
Com que els problemes sovint surten a la llum durant les revisions normatives, és més important que mai entendre els principis de la gestió del canvi.Aquest seminari web analitza els principis generals de la gestió del canvi, el seu paper com a component clau d'un sistema de gestió de la qualitat (QMS) i la seva relació amb altres processos clau d'assegurament de la qualitat, com ara l'acció correctiva/preventiva (CARA) i la formació.
Uneix-te a nosaltres per conèixer com les solucions de metrologia 3D ofereixen als dissenyadors i fabricants independents més mobilitat de control per satisfer les seves necessitats de mesurament alhora que augmenten les seves capacitats en un 75%.En el mercat de ritme ràpid actual, la vostra empresa ha de ser capaç d'aprofitar la tecnologia d'avantguarda per eliminar la complexitat de l'automatització, millorar el flux de treball i augmentar la productivitat.
Envieu una sol·licitud de proposta (RFP) al venedor que trieu i feu clic al botó que detalla les vostres necessitats.


Hora de publicació: 20-agost-2022