Kiểm tra siêu âm các mối hàn Austenitic bằng Phased Array |2018-06-01

Cơm.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 kiểm tra siêu âm mảng pha (PAUT) thay vì RT để kiểm tra các 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 sang ngành dầu khí và các ngành công nghiệp khác, nơi yêu cầu kiểm tra nhanh chóng, đáng tin cậy và an toàn các mối hàn austenit có độ suy hao cao.
Các thiết bị phased array 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 điểm được tạo bằng máy tính bên ngoài hoặc hệ thống điều khiển từ xa bằng phần mềm tiên tiến.phần mềm cho máy tính.
Ngày nay, các công nghệ kiểm tra dựa trên đầu dò mảng 2D cung cấp khả năng vượt trội để phát hiện khuyết tật đường viền và trục trong thép không gỉ và các mối hàn kim loại khác nhau.Cấu hình ma trận kép 2D được tiêu chuẩn hóa có thể bao phủ hiệu quả khối lượng kiểm tra các mối hàn bằng thép không gỉ và có thể phát hiện các khuyết tật phẳng và khuyết tật lớn.
Các quy trình kiểm tra siêu âm thường bao gồm các mảng kép của ma trận hai chiều được đặt trên các bộ phận hình nêm có thể thay thế được có đường viền khớp với đường kính ngoài của bộ phận đang được xem xét.Sử dụng tần số thấp – 1,5 MHz cho các mối hàn kim loại khác nhau và các vật liệu giảm suy hao khác, 2 MHz đến 3,5 MHz cho các mối hàn và chất nền thép không gỉ rèn đồng nhất.
Cấu hình T/R kép (truyền/nhận) mang lại những ưu điểm sau: không có “vùng chết” gần bề mặt, loại bỏ “tiếng vọng ảo” do phản xạ bên trong nêm gây ra, và cuối cùng là độ nhạy và tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm (tỷ lệ tín hiệu/nhiễu) tốt hơn.hình nhiễu) ) do sự xoắn của các chùm tia T và R.
Chúng ta hãy xem phương pháp PA UT để kiểm soát việc chế tạo các mối hàn thép không gỉ austenit.
Khi tiến hành kiểm soát sản xuất, thay vì RT, kiểm soát phải bao gồm khối lượng của mối hàn và toàn bộ độ dày thành của vùng ảnh hưởng nhiệt.Trong hầu hết các trường hợp, nắp hàn sẽ ở đúng vị trí.Trong các mối hàn thép carbon, nên sử dụng sóng biến dạng để phát ra âm lượng được kiểm soát ở cả hai bên, trong khi nửa sóng cuối cùng thường được sử dụng để thu được phản xạ gương từ các khuyết tật trên góc xiên của mối hàn.
Ở tần số thấp hơn, phương pháp sóng biến dạng tương tự có thể được sử dụng để kiểm tra độ 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 một 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 được sử dụng hiệu quả.
Hãy xem xét các phương pháp phát hiện mẫu bằng phần mềm và công cụ UT di động, như trong Hình 1.
Đầu dò mảng 2D kép tạo ra chùm tia khúc xạ sóng P từ 30 đến 85 độ có thể được sử dụng để bao phủ toàn bộ âm lượng.Đối với độ dày của tường 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 phần tử đầu dò mảng, có thể tạo ra một loạt các lần quét góc khúc xạ một cách hiệu quả 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 của chùm tia được đặt càng gần mối hàn càng tốt.
Hiệu suất của mảng kép tiêu chuẩn 2,25 MHz 10 x 3 ở chế độ TRL được đánh giá trên mối hàn tấm thép không gỉ 304 có độ dày thành 25 mm.Các mẫu thử có độ dốc hình chữ V điển hình và tình trạng bề mặt "như khi hàn" và chứa các khuyết tật mối hàn thực và được ghi chép rõ ràng song song với mối hàn.
Cơm.3. Dữ liệu mảng theo pha được kết hợp cho mảng Mảng kép (TRL) 2,25 MHz 10 x 3 tiêu chuẩn trên mối hàn tấm thép không gỉ 304.
Trên hình.3 hiển thị hình ảnh của dữ liệu PAR kết hợp cho tất cả các 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 khuếch đại thấp để tránh bão hòa các khuyết tật phản xạ cao.Độ phân giải dữ liệu 16 bit cho phép cài đặt độ lợi mềm thích hợp cho các loại lỗi khác nhau.Việc giải thích dữ liệu có thể được tạo điều kiện thuận lợi bằng cách định vị chính xác màn trập chiếu.
Hình ảnh của một lỗi duy nhất được tạo bằng cách sử dụng cùng một tập dữ liệu đã hợp nhất được hiển thị trong Hình 4. Kiểm tra kết quả:
Nếu bạn không muốn tháo phích cắm trước khi kiểm tra, thì có thể sử dụng một phương pháp kiểm tra khác để phát hiện các vết nứt dọc trục (ngang) trong các mối hàn ống: có thể sử dụng một đầu dò dãy mảng đơn ở chế độ phản hồi xung để “nghiêng” phích cắm mối hàn Chùm âm thanh từ bên dưới Vì chùm âm thanh truyền chủ yếu trong chất nền, sóng biến dạng có thể phát hiện các khuyết tật ở phía gần của mối hàn một cách đáng tin cậy.
Lý tưởng nhất là các mối hàn nên được kiểm tra theo bốn hướng của chùm tia (Hình 5) và yêu cầu kiểm tra hai nêm đối xứng từ các hướng ngược nhau, theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ.Tùy thuộc vào tần số và kích thước của các phần tử riêng lẻ của mảng, tổ hợp nêm có thể được tối ưu hóa để thu được các góc khúc xạ từ 40° đến 65° so với hướng của trục quét.Hơn 50 tia rơi vào mỗi ô tìm kiếm.Một công cụ PA tinh vi của Hoa Kỳ với một máy tính tích hợp có thể dễ dàng xử lý định nghĩa của các tập luật lấy nét với các độ lệch khác nhau, như trong Hình 6.
Thông thường, một chuỗi séc gồm hai dòng được sử dụng để chi trả toàn bộ số tiền của séc.Vị trí trục của hai đường quét được xác định từ độ dày của ống và chiều rộng của đầu mối hàn.Dòng quét đầu tiên chạy càng gần càng tốt với mép của mối hàn, phát hiện các khuyết tật nằm ở gốc của mối hàn và dòng quét thứ hai hoàn thành việc bao phủ HAZ.Khu vực cơ sở của nút đầu dò sẽ được tối ưu hóa sao cho điểm thoát chùm tia càng gần càng tốt với chân của vương miện mà không có phản xạ bên trong đáng kể trong nêm.
Phương pháp kiểm tra này đã được chứng minh là rất hiệu quả trong việc phát hiện các khuyết tật trục bị định hướng sai.Trên hình.Hình 7 cho thấy hình ảnh mảng pha được chụp trên một vết nứt dọc 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 theo pha kết hợp cho các vết nứt dọc trục trong hàn thép không gỉ (các góc và độ nghiêng SW khác nhau): phép chiếu thông thường (trái) và phép chiếu 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, sản xuất 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 được tích hợp đầy đủ, phần sụn mạnh mẽ và đầu dò mảng 2D tiếp tục giúp cho các cuộc kiểm tra này tiết kiệm chi phí và hiệu quả hơn.
Guy Maes là giám đốc bán hàng của Zetec cho 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, không thiên vị, phi thương mại về các chủ đề được khán giả chất lượng quan tâm.Tất cả nội dung được tài trợ được cung cấp bởi các công ty quảng cáo.Quan tâm đến việc tham gia vào phần nội dung được tài trợ của chúng tôi?Liên hệ với đại diện địa phương của bạn.
Bởi vì các vấn đề thường được đưa ra ánh sáng trong quá trình đánh giá theo quy định, điều quan trọng hơn bao giờ hết là phải hiểu các nguyên tắc quản lý thay đổi.Hội thảo trực tuyến này thảo luận về các nguyên tắc chung của quản lý thay đổi, vai trò của nó như là 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/ngăn ngừa (CARA) và đào tạo.
Hãy tham gia cùng chúng tôi để tìm hiểu cách các giải pháp đo lường 3D giúp các nhà thiết kế và nhà sản xuất độc lập kiểm soát nhiều hơn tính di động để đáp ứng nhu cầu đo lường của họ đồng thời tăng khả năng của họ lên 75%.Trong thị trường phát triển nhanh ngày 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) cho nhà cung cấp mà bạn chọn và nhấp vào nút nêu chi tiết nhu cầu của bạn.


Thời gian đăng: 20-08-2022