Ultraljudprovning av svetsförband, och metoder för kontroll teknik

Det finns praktiskt taget ingen industri, som inte skulle ha genomfört svetsarbeten. Den stora majoriteten av stålkonstruktioner är monterade och är sammankopplade medelst svetsar. Naturligtvis beror kvaliteten på sådant arbete i framtiden inte bara på tillförlitligheten hos uppförda byggnader, konstruktioner, maskiner eller någon enhet, men också säkerheten för människor som på något sätt interagera med dessa konstruktioner. Därför, för att säkerställa en tillfredsställande nivå av prestanda av dessa operationer tillämpas ultraljudssvetsar, varvid man kan detektera närvaron eller frånvaron av olika defekter i förbindningen av de metallprodukter. Genom att använda denna avancerade metod för kontroll kommer att diskuteras i vår artikel.

Historien av förekomsten

Ultraljud som sådan utvecklades på 30-talet. Men den första riktiga arbetsordningen född endast 1945, tack vare företagets Sperry produkter. Under de kommande två decennierna har den senaste styrteknik fått världsomfattande erkännande, dramatiskt ökat antalet tillverkare av sådan utrustning.

Ultraljud fel detektor, startar vars pris idag från 100000 -130000 tusen, ursprungligen inneboende innehöll vakuumrör. Sådana anordningar tenderar att vara besvärlig och tung vikt. De arbetade enbart på nätaggregat med AC. Men på 60-talet, med tillkomsten av halvledarkretsar fel minskat avsevärt i storlek och kunde köras på batterier som så småningom får använda enheten även i fält.

Kliv in i den digitala sfären

I de tidiga stadierna av de beskrivna anordningarna använder en analog signalbearbetning, på grund av vilka, i likhet med många andra liknande anordningar är känsliga för drift vid tidpunkten för kalibrering. Men redan 1984 företaget Panametrics gav en start i livet är den första bärbara digitala fel detektor kallas EPOCH 2002. Sedan dess har de digitala enheter blir mycket tillförlitlig utrustning, helst ger den nödvändiga stabiliteten för kalibrering och mätning. Ultraljud fel detektor, vars pris beror på dess prestanda och varumärket tillverkaren fick också dataloggning funktion och förmågan att överföra avläsningar till en PC.

I moderna förhållanden, fler och fler system är av intresse för den fasade gruppen, som använder en komplex teknik-baserade flerelements piezoelektriska element genererar riktade strålar och skapar en tvärgående bild, liknande medicinsk ultraljudsavbildning.

omfattning

Ultraljudstyrförfarande tillämpas i någon riktning branschen. Dess användning har visat att den kan lika effektivt användas för att skanna nästan alla typer av svetsade fogar i konstruktion, som har en tjocklek av den svetsade basmetallen på mer än 4 millimeter. Vidare är metoden allmänt används för att testa anslutnings lederna av gas- och oljeledningar och vatten av olika hydrauliska system. Och i sådana fall som kontrollfogar stor tjocklek resulterande elektroslaggsvetsning, ultraljudsinspektions - den enda godtagbar metod för kontroll.

Det slutliga beslutet om huruvida posten är lämpliga eller svetsa till operation görs på grundval av tre grundläggande indikatorer (kriterierna) - amplituden ursprungs konventionella storlekar.

I allmänhet ultraljud inspektion - är den metod som är mest produktiva i form av bildskapande i samband med att studera sömmen (Detaljer).

anledningar efterfrågan

Det beskrivna styrförfarandet med användning av ultraljud är bra i det att den har en mycket högre känslighet och noggrannhet av avläsningar under detekteringen av defekter såsom sprickor, lägre kostnad och hög säkerhet vid användning jämfört med konventionella radiografiska tekniker. Hittills ultraljud av svetsar som används i 70-80% av fallen av kontroller.

ultraljudsomvandlare

Utan användning av dessa anordningar är en ultraljudsoförstörande provning är helt enkelt otänkbart. Anordningar som används för att bilda det excitering och mottagning av ultraljudsvibrationer.

Enheterna är olika och delas in i:

• En metod för att göra kontakt med testprodukten.
• En metod för att ansluta de piezoelektriska elementen i kopplingsschemat av felet och dislokation av elektroden i förhållande till den piezo-elementet.
• Akustisk orientering i förhållande till ytan.
• Antalet piezoelektriska element (enkel, dubbel, flera element).
• Bredden på driftfrekvensbandet (smalband - bandbredd på mindre än en oktav, wideband - bandbredd än en oktav).

Uppmätta egenskaper defekter

I en värld av teknik och industri alla leder Standard. Ultraljudsprovning (GOST 14.782-86) i detta avseende är inget undantag. Standarden reglerar att defekter mäts med följande parametrar:

• Motsvarar det defekta området.
• Amplituden för ekosignalen, som bestäms med tanke på avståndet till felet.
• Koordinaterna för felet vid tidpunkten för svetsning.
• Nominell storlek.
• Villkorlig avståndet mellan defekter.
• Antalet defekter på den valda längden av svetsen eller gemensam.

utnyttjande av fel detektor

Oförstörande provning, som är ultraljudsteknik har eget bruk, som säger att huvud mätparameter - amplitud ekot tas emot från felet direkt. För att skilja eko största amplituden är fast så kallade avslaget känslighet. Han, i sin tur, är utformad med användning av ett standardprov av företag (SOP).

Komma igång fel åtföljs av sin inställning. För denna utställning avvisande känslighet. Därefter, i den process som utförs av ultraljud jämför den mottagna ekot från felet detekteras med en bestämd nivå för avstötning. Om den uppmätta amplituden är större än acceptansnivån experterna besluta att ett fel är inte giltigt. Då sömmen eller produkten avvisas och skickas tillbaka för omarbetning.

De vanligaste defekterna i de svetsade ytorna är: brist på sammansmältning, ofullständig penetrering, sprickbildning, porositet, slagginneslutningar. Det är dessa brott effektivt identifierar kontroll med hjälp av ultraljud.

Alternativ ultraljud studier

Med tiden har verifieringsprocessen fått flera effektiva metoder för att studera svetsade fogar. Ultraljudsprovning erbjuder ganska många alternativ under övervägande av akustiska studier av metallstrukturer, men den största popularitet mottogs:

• Eko metod.
• Shadow.
• Mirror-skugga-metoden.
• Echo spegel.
• Delta-metoden.

Metod nummer ett

Oftast i branschen och järnvägarna används eko pulsmetoden. Är det för att den diagnostiseras mer än 90% av defekten, vilket blir möjligt på grund av registrering och analys av nästan alla de signaler som reflekteras av ytdefekt.

I sig själv är denna metod baserad på sonderings metallprodukter pulser av ultraljudsvibrationer och deras efterföljande registrering.

Fördelarna med denna metod är:

- Möjligheten att enkelriktad tillgång till produkten,

- ganska hög känslighet för inre defekter;

- den högsta positioneringsnoggrannhet av det detekterade felet.

Men det finns nackdelar, inklusive:

- lågt motstånd mot interferens reflektoryta;

- den starka beroendet av signalamplituden från en defekt plats.

Beskrivna inspektionsmedel genom ett skifte i produkten finder ultraljudspulser. Mottagning av svarssignalen uppträder de liknande eller andra crawler. Signalen kan reflekteras direkt från defekter och på den motsatta ytan av delprodukter (pärla).

skuggmetod

Det är baserat på en detaljerad analys av amplituden hos den ultraljudsvibration som överförs från sändaren till mottagaren. I det fall där det finns en minskning i denna indikator, indikerar det närvaron av en defekt. Ju större storleken av defekten kommer att vara mindre än amplituden hos den signal som mottas av mottagaren. Att få exakt information bör placeras koaxiellt sändare och mottagare på motsatta sidor av testobjektet. Nackdelarna med denna teknik kan anses vara låg känslighet kontra eko metod och komplexitet sondorientering (piezoelektrisk omvandlare) relativt den centrala strålen av strålningsmönstret. Men det finns fördelar som innehåller mycket motståndskraft mot störningar, låg signalamplitud, beroende på defekten plats, ingen död zon.

Mirror-skugga metod

Detta ultraljud ofta används för övervakning kvalitetskontroll sammansvetsade armerings lederna. Huvud indikation på att defekten har detekterats, är dämpningen av signalen amplitud, som reflekteras från den motsatta ytan (vanligen kallad botten). Den största fördelen med förfarandet - en klar detektering av olika defekter, dislokation som är roten svetsen. Dessutom är metoden kännetecknas av möjligheten till enkelriktad åtkomst till sömmen eller detalj.

Eko-spegel metod

Den mest effektiva varianten av vertikalt anordnade detekterings defekter. Kontroll utföres med hjälp av två prober, vilka rör sig längs ytan nära sömmen på den ena sidan av den. deras rörelse utförs således på ett sådant sätt att fixera en sondsignal som sänds från en annan sond och dubbel reflekteras från existerande defekt.

Den största fördelen med metoden: den kan användas för att utvärdera de formfel, vars storlek överstiger 3 mm, och avböjs i ett vertikalt plan med mer än 10 grader. Det viktigaste - att använda antiepileptika med samma känslighet. Ett sådant alternativ används aktivt ultraljud för att kontrollera de tjockväggiga produkter och deras svetsar.

delta-metoden

Nämnda ultraljudprovning av svetsar använder ultraljudenergi som återutsänds defekt. Tvärgående vågor, som faller på defekten, delvis reflekteras spegel, delvis omvandlas till en längsgående och åter emitterar den diffrakterade vågen. Resultatet är en infångning av den önskade vågen sonden. En nackdel med metoden kan anses vara en söm svep ganska hög komplexitet avkodning av mottagna signaler under kontroll av svetsförband till en tjocklek av 15 mm.

Fördelar med ultraljud och nyanser i sin ansökan

högfrekventa svetsar forskning med ljud - är i själva verket, oförstörande provning, eftersom denna metod inte kan orsaka någon skada på produkten provplatser, men ganska exakt detekterar närvaron av defekter. Dessutom bör särskild uppmärksamhet vara låg kostnad för verksamheten och deras höga exekveringshastighet. Det är också viktigt att metoden är helt säker för människors hälsa. Alla studier metaller och svetsar utförs på basis av ultraljud i området från 0,5 MHz till 10 MHz. I vissa fall kan det utföra arbeten med användning av ultraljudsvågor som har en frekvens på 20 MHz.

Analys med ultraljud svetsa måste med nödvändighet åtföljas av en hel uppsättning förberedande åtgärder, såsom rengöring eller ytan av test svetsen och därvid använda en kontrollerad del av de specifika kontaktvätskor (geler speciella ändamål, glycerin, maskinolja). Allt detta görs för att säkerställa korrekt stabil akustisk kontakt, som så småningom ger den önskade bilden på enheten.

Oförmåga att använda och nackdelar

Ultraljudsprovning är helt opraktiskt att använda för inspektion av svetsmetallföreningar med en grov struktur (t ex gjutjärn eller austenitiskt svets med en tjocklek större än 60 mm). Och allt eftersom det i sådana fall finns det en ganska stark spridning och dämpning av ultraljud.

Dessutom är det inte möjligt att fullständigt karaktärisera entydigt detekteras defekten (volfram integration, och slagg inkludering al.).