쌀.1. 스테인리스강 용접 제조 검사 방법: TRL 모드에서 이중 2D 매트릭스 어셈블리.
오스테나이트계 용접을 테스트하기 위해 RT 대신 PAUT(위상 배열 초음파 테스트)를 사용할 수 있도록 코드, 표준 및 방법이 발전했습니다.거의 15년 전에 원자력 발전소에서 처음으로 널리 사용된 듀얼(2D) 어레이 센서 어셈블리의 사용은 높은 감쇠 오스테나이트 용접부의 빠르고 안정적이며 안전한 검사가 필요한 오일 및 가스 및 기타 산업으로 확산되었습니다.
최신 휴대용 위상 배열 장치에는 외부 계산기 또는 고급 소프트웨어를 사용하는 원격 제어 시스템으로 생성된 초점 법칙 파일을 가져올 필요 없이 2D 매트릭스 배열 스캔을 빠르고 효율적으로 설정, 배포 및 해석할 수 있는 강력한 내장 소프트웨어가 장착되어 있습니다.PC용 소프트웨어.
오늘날 2D 어레이 트랜스듀서를 기반으로 하는 검사 기술은 스테인리스강 및 이종 금속 용접부에서 둘레 및 축 방향 결함을 감지하는 뛰어난 기능을 제공합니다.표준화된 2D 듀얼 매트릭스 구성은 스테인리스강 용접부의 검사량을 효과적으로 커버할 수 있으며 플랫 및 벌크 결함을 감지할 수 있습니다.
초음파 검사 절차에는 일반적으로 윤곽이 고려 중인 구성 요소의 외경과 일치하는 교체 가능한 쐐기 모양 구성 요소에 배치된 2차원 매트릭스의 이중 배열이 포함됩니다.낮은 주파수를 사용하십시오 – 이종 금속 용접 및 기타 감쇠 감소 재료의 경우 1.5MHz, 균일한 단조 스테인리스강 기판 및 용접의 경우 2MHz ~ 3.5MHz.
이중 T/R 구성(송신/수신)은 다음과 같은 이점을 제공합니다. 표면 근처의 "데드 존" 없음, 웨지의 내부 반사로 인한 "팬텀 에코" 제거, 궁극적으로 더 나은 감도 및 신호 대 잡음비(신호/노이즈 비율).잡음 지수) ) T 빔과 R 빔의 컨볼루션으로 인해 발생합니다.
오스테나이트 스테인리스강 용접부의 제작을 제어하기 위한 PA UT 방법을 살펴보겠습니다.
생산 제어를 수행할 때 RT 대신 제어가 열 영향부의 전체 벽 두께와 용접 체적을 포함해야 합니다.대부분의 경우 납땜 캡이 제자리에 있습니다.탄소강 용접에서는 전단파를 사용하여 양쪽에서 제어된 볼륨을 초음파 처리하는 것이 좋으며 마지막 반파는 일반적으로 용접 베벨의 결함에서 정반사를 얻는 데 사용됩니다.
더 낮은 주파수에서 유사한 전단파 방법을 사용하여 스테인리스강 용접의 근위 베벨을 테스트할 수 있지만 오스테나이트계 용접 재료를 통한 테스트에는 신뢰할 수 없습니다.또한 소위 CRA 용접의 경우 탄소강관의 내경에 부식 방지 합금 코팅이 되어 있으며 가로보의 와이어 점퍼의 후반부는 효과적으로 사용할 수 없습니다.
그림 1과 같이 휴대용 UT 기기와 소프트웨어를 사용한 샘플 검출 방법을 살펴보겠습니다.
전체 체적 커버리지에 사용할 수 있는 30~85도 P파 굴절 빔을 생성하는 이중 2D 어레이 트랜스듀서.벽 두께가 15~50mm인 경우 기판 감쇠에 따라 1.5~2.25MHz의 주파수가 적합한 것으로 간주됩니다.
어레이 프로브 요소의 웨지 각도와 구성을 최적화함으로써 관련된 사이드 로브 없이 광범위한 굴절 각도 스캔을 효율적으로 생성할 수 있습니다(그림 2).입사면에서 쐐기 노드의 공간이 최소화되어 빔 출구 지점이 용접부에 최대한 가깝게 위치할 수 있습니다.
TRL 모드에서 표준 2.25MHz 10 x 3 이중 어레이 어레이의 성능은 벽 두께 25mm의 304 스테인리스 강판 용접에서 평가되었습니다.테스트 견본은 전형적인 V자형 경사와 "용접된" 표면 상태를 갖고 있으며 용접과 평행한 실제 및 잘 문서화된 용접 결함을 포함하고 있습니다.
쌀.3. 304 스테인리스 강판 용접에서 표준 2.25MHz 10 x 3 이중 어레이(TRL) 어레이에 대한 결합된 위상 어레이 데이터.
무화과에.도 3은 용접부의 전체 길이를 따라 모든 굴절각(LW 30°에서 85°까지)에 대해 결합된 PAR 데이터의 이미지를 보여준다.반사율이 높은 결함의 포화를 피하기 위해 낮은 이득 수준에서 데이터 수집을 수행했습니다.16비트 데이터 분해능으로 다양한 유형의 결함에 대해 적절한 소프트 게인 설정이 가능합니다.프로젝션 셔터를 적절하게 배치하여 데이터 해석을 용이하게 할 수 있습니다.
동일한 병합된 데이터 세트를 사용하여 생성된 단일 결함의 이미지가 그림 4에 나와 있습니다. 결과를 확인하십시오.
검사 전에 플러그를 제거하지 않으려면 다른 검사 방법을 사용하여 파이프 용접의 축 방향(횡방향) 균열을 감지할 수 있습니다. 펄스 에코 모드에서 단일 어레이 어레이 프로브를 사용하여 용접 플러그를 "기울이게" 할 수 있습니다. 아래에서 사운드 빔 사운드 빔이 주로 기판에서 전파되기 때문에 전단파는 용접의 가까운 쪽에서 결함을 안정적으로 감지할 수 있습니다.
이상적으로는 4개의 빔 방향(그림 5)에서 용접부를 검사해야 하며 반대 방향(시계 방향 및 반시계 방향)에서 2개의 대칭 쐐기를 검사해야 합니다.배열의 개별 요소의 주파수와 크기에 따라 웨지 어셈블리는 스캔 축 방향에 대해 40°에서 65°까지의 굴절각을 얻도록 최적화될 수 있습니다.50개 이상의 광선이 각 검색 셀에 떨어집니다.계산기가 내장된 정교한 US PA 장비는 그림 6과 같이 서로 다른 스큐가 있는 포커싱 법칙 세트의 정의를 쉽게 처리할 수 있습니다.
일반적으로 수표 금액을 완전히 충당하기 위해 두 줄의 수표가 사용됩니다.두 스캔 라인의 축 위치는 파이프 두께와 용접 팁의 너비에서 결정됩니다.첫 번째 스캔 라인은 용접 가장자리에 최대한 가깝게 실행되어 용접 루트에 있는 결함을 드러내고 두 번째 스캔 라인은 HAZ 범위를 완료합니다.프로브 노드의 기본 영역은 웨지에서 상당한 내부 반사 없이 빔 출구 지점이 크라운의 발가락에 최대한 가깝도록 최적화됩니다.
이 검사 방법은 방향이 잘못된 축 방향 결함을 감지하는 데 매우 효과적인 것으로 밝혀졌습니다.무화과에.도 7은 스테인레스강 용접부의 축방향 균열에 대해 취한 위상 배열 이미지를 나타낸다: 다양한 기울기 각도에서 결함이 발견되었고 높은 SNR이 관찰될 수 있었다.
그림 7: 스테인리스강 용접(다양한 SW 각도 및 기울기)에서 축 균열에 대한 결합된 위상 배열 데이터: 기존 프로젝션(왼쪽) 및 극성 프로젝션(오른쪽).
방사선 촬영의 대안으로서 고급 PA UT의 이점은 오스테나이트 용접부의 신뢰할 수 있는 검사에 의존하는 오일 및 가스, 발전, 제조 및 기타 산업에서 지속적으로 주목을 받고 있습니다.마찬가지로 완전히 통합된 PA UT 기기, 강력한 펌웨어 및 2D 어레이 프로브는 계속해서 이러한 검사를 보다 비용 효율적이고 효율적으로 만듭니다.
Guy Maes는 Zetec의 UT 영업 이사입니다.고급 초음파 방법, 역량 평가 및 소프트웨어 개발의 개발 및 구현 분야에서 25년 이상의 경험.자세한 내용은 (425) 974-2700으로 전화하거나 www.zetec.com을 방문하십시오.
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게시 시간: 2022년 8월 20일