Ultrasonic pagsubok ng mga welded joints, at mga paraan ng control technology

May halos walang industriya, na hindi sana natupad welding trabaho. Ginagamit ng karamihan ng mga istraktura ng bakal ay wastong inilagay at interconnected sa pamamagitan ng welds. Siyempre pa, ang kalidad ng ganoong trabaho sa hinaharap ay nakasalalay hindi lamang sa pagiging maaasahan ng erected mga gusali, istruktura, makinarya o anumang yunit, ngunit din ang kaligtasan ng mga tao na sa anumang paraan nakikipag-ugnayan sa mga constructs. Samakatuwid, upang matiyak ang sapat na antas ng pagganap ng mga operasyon aplay ultrasonic welds, kung saan ang isa ay maaaring makita ang presensya o kawalan ng iba't-ibang mga depekto sa kantong ng mga produkto bakal. Ang paggamit ng mga advanced na paraan ng control tatalakayin sa aming mga artikulo.

Ang kasaysayan ng pangyayari

Ultrasonic pagsubok dahil dito ay binuo sa 30s. Gayunpaman, ang unang tunay na nagtatrabaho aparato ay ipinanganak lamang noong 1945, salamat sa Sperry Produkto ng kumpanya. Sa paglipas ng susunod na dalawang dekada, ang pinakabagong control technology ay nakatanggap ng pagkilala sa buong mundo, kapansin-pansing tumaas ang bilang ng mga tagagawa ng mga naturang equipment.

Ultrasonic kapintasan detektor, ang presyo ng na ngayon ay nagsisimula mula 100000 -130000 libo, na orihinal na likas na nakapaloob vacuum tubes. Ang nasabing mga aparato ay madalas na maging masalimuot at mabigat na timbang. Sila ay nagtrabaho lamang sa kapangyarihan supplies na may AC. Ngunit sa 60s, na may ang pagdating ng semiconductor circuits flaw makabuluhang nabawasan sa laki at ay magagawang upang tumakbo sa mga baterya na kalaunan pinapayagan na gamitin ang aparato kahit na sa field.

Hakbang sa digital kaharian

Sa unang bahagi ng yugto ng inilarawan device ay gumagamit ng isang analog pagpoproseso ng signal, dahil sa kung saan, tulad ng maraming iba pang mga katulad na mga aparato ay madaling kapitan sa naaanod na sa panahon ng pag-calibrate. Ngunit na sa 1984 ang kumpanya Panametrics nagbigay ng isang panimula sa buhay ay ang unang portable digital kapintasan detektor tinatawag na kapanahunan 2002. Simula noon, ang mga digital na mga yunit ay naging lubhang maaasahang kagamitan, may perpektong na nagbibigay ng mga kinakailangang katatagan ng pag-calibrate at pagsukat. Ultrasonic kapintasan detektor, ang presyo ng kung saan ay depende sa pagganap nito at ang tatak ng mga tagagawa, tumanggap din ng data ng pag-log-andar at ang kakayahan upang magpadala ng pagbabasa sa isang PC.

Sa modernong mga kondisyon, higit pa at mas maraming mga sistema ng interes sa ang phased array, na kung saan ay gumagamit ng isang kumplikadong teknolohiya-based na multi-element piezoelectric elemento sa pagbuo ng direct rays at lumilikha ng isang nakahalang imahe, katulad ng medical ultrasound imaging.

saklaw

Ultrasonic control pamamaraan ay inilalapat sa anumang direksyon sa industriya. ang paggamit nito ay nagpakita na maaari itong pantay epektibo ginagamit upang i-scan ang halos lahat ng uri ng welded joints sa konstruksiyon, na kung saan ay may isang kapal ng welded base metal ng higit sa 4 millimeters. Bukod dito, ang pamamaraan ay malawakang ginagamit upang masubukan ang koneksyon joints ng gas at langis pipelines, at ang tubig ng iba't ibang mga haydroliko sistema. At sa mga kaso tulad ng control joints malaking kapal nagreresulta electroslag hinang, ultrasonic inspeksyon - ang tanging katanggap-tanggap na paraan ng control.

Ang pangwakas na desisyon tungkol sa kung ang item ay angkop o pag-isahin sa ang operasyon na ginawa sa batayan ng tatlong pangunahing mga tagapagpabatid (criteria) - ang amplitude ng pinagmulan, maginoo sukat.

Sa pangkalahatan ultrasonic inspeksyon - ay ang paraan na kung saan ay ang pinaka-produktibong sa mga tuntunin ng imahe na bumubuo sa kurso ng pag-aaral ng tahi (Detalye).

Mga dahilan na demand

Ang inilarawan pamamaraan control gamit ang ultrasound ay mabuti sa na ito ay may mas mataas na sensitivity at katumpakan ng pagbabasa sa panahon ng pagtuklas ng mga depekto tulad ng basag, mas mababang gastos at mataas na kaligtasan sa panahon ng paggamit kumpara sa maginoo radiographic mga diskarte. Upang petsa, ultrasonic pagsubok ng mga welds na ginamit sa 70-80% ng mga kaso ng mga tseke.

ultrasonic transducers

Nang walang ang paggamit ng mga aparatong ito ay isang ultrasonic non-mapanirang testing ay para lang hindi iisipin. Aparato na ginagamit para sa bumubuo ng paggulo at pagtanggap ng ultrasonic vibrations.

Ang mga yunit ay naiiba at ay inuri sa:

• Ang isang paraan ng paggawa ng contact na may ang produkto na pagsubok.
• Ang isang paraan ng pagkonekta sa piezoelectric elemento sa mga kable diagram ng kapintasan at paglinsad ng elektrod may kaugnayan sa piezo-element.
• Acoustic orientation kamag-anak hanggang sa ibabaw.
• Ang bilang ng mga piezoelectric elemento (single, double, multi-element).
• Ang lapad ng mga operating frequency band (narrowband - bandwidth ng mas mababa sa isang oktaba, wideband - bandwidth sa isang oktaba).

Pantay na mga katangian defects

Sa mundo ng teknolohiya at industriya ang lahat ng mga leads Standard. Ultrasonic pagsubok (GOST 14,782-86) sa bagay na ito ay walang exception. karaniwang regulates na ang mga depekto ay sinusukat sa pamamagitan ng mga sumusunod na parameter:

• Katumbas ng depekto area.
• Ang malawak ng echo signal, na kung saan ay natukoy sa isinasaalang-alang ang distansya sa depekto.
• Ang mga coordinate ng mga depekto sa punto ng hinang.
• Nominal laki.
• Kondisyong distansya sa pagitan ng mga depekto.
• Ang bilang ng mga defects sa napiling haba ng pag-isahin o joint.

pagsasamantala sa kapintasan detektor

Nondestructive pagsubok, na kung saan ay ang ultrasonic pamamaraan ay may sariling gamitin, na estado na ang pangunahing parameter ng pagsukat - ang malawak ng echo natanggap mula sa depekto ng direkta. Upang ibahin ang echo pinakamalaking amplitude ay naayos kaya tinatawag na pagtanggi sensitivity. Siya, siya namang, ay naka-configure gamit ang isang standard na sample ng negosyo (pampalubag-loob).

Pagsisimula flaw ay sinamahan ng kanyang setting na ito. Para sa exhibition pagtanggi sensitivity. Pagkatapos noon, sa proseso natupad sa pamamagitan ng ultrasound pinagkukumpara ang natanggap echo mula sa depekto ay nakita na may isang nakapirming antas ng pagtanggi. Kung ang sinusukat amplitude ay mas malaki kaysa sa antas ng pagtanggap, ang mga eksperto magpasya na ang isang depekto ay hindi wasto. Pagkatapos ay ang tahi o ang produkto ay tinanggihan at ipinadala bumalik para sa rebisyon.

Ang pinaka-karaniwang mga depekto sa welded ibabaw ay ang mga: kakulangan ng fusion, hindi kumpleto penetration, crack, porosity, mag-abo inclusions. Ito ay ang mga paglabag na epektibong Kinikilala ng inspeksyon paggamit ng ultratunog.

Mga Pagpipilian sa ultrasound pag-aaral

Sa paglipas ng panahon, ang proseso ng pag-verify ay nakatanggap ng ilang mga epektibong pamamaraan para sa pag-aaral ng welded joints. Ultrasonic pagsubok ay nagbibigay ng lubos ng isang bilang ng mga opsyon sa ilalim ng pagsasaalang-alang ng mga acoustic pag-aaral ng mga istraktura ng metal, ngunit ang pinakamalaking popularity ay natanggap:

• Echo paraan.
• Shadow.
• Mirror-shadow paraan.
• Echo mirror.
• Delta paraan.

Pamamaraan ng numero unong

Karamihan sa mga madalas na sa industriya at ang mga railways ginagamit echo paraan ng pulso. Ito ay dahil ito ay diagnosed na higit sa 90% ng mga depekto, na kung saan ay nagiging posible dahil sa ang pag-record at pagsusuri ng halos lahat ng mga signal na nakalarawan sa pamamagitan ng ibabaw depekto.

Sa pamamagitan ng kanyang sarili, ang paraan na ito ay batay sa ang tumutunog na mga produkto metal pulses ng ultrasonic vibrations at ang kanilang mga kasunod na registration.

Ang bentahe ng ang paraan na ito ay ang mga:

- ang posibilidad ng one-way na pag-access sa produkto;

- medyo mataas na sensitivity sa mga panloob na mga depekto;

- ang pinakamataas na pagpoposisyon ng katumpakan ng nakita depekto.

Subalit, may mga drawbacks, kabilang ang:

- mababang paglaban sa panghihimasok reflector ibabaw;

- ang malakas na pagpapakandili ng signal amplitude mula sa isang lokasyon depekto.

Inilarawan inspeksyon ay nangangahulugan sa pamamagitan ng kapirasong lupa sa produkto finder ultrasonic pulses. Tumatanggap ng reply signal ay nangyayari sila katulad o ikalawang crawler. signal ay maaaring masasalamin nang direkta mula sa mga depekto at sa kabaligtaran ibabaw ng produktong bahagi (bead).

shadow paraan

Ito ay batay sa isang detalyadong pagsusuri ng ang malawak ng ang ultrasonic vibration ipinadala mula sa transmiter sa receiver. Sa kaso kung saan may isang pagbawas sa ang tagapagpahiwatig na ito, ito ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng isang depekto. Ang mas malaki ang laki ng mga depekto ay magiging mas maliit kaysa sa amplitude ng signal na natanggap ng receiver. Upang makakuha ng tumpak na impormasyon ay dapat na matatagpuan coaxially emitter at receiver sa kabaligtaran panig ng ang mga pagsubok object. Ang disadvantages ng mga ito na teknolohiya ay maaaring ituring na mababang sensitivity kumpara echo paraan at pagiging kumplikado ng probe orientation (piezoelectric transduser) na kamag-anak sa central ray ng mga pattern radiation. Subalit, may mga pakinabang na mataas sa paglaban sa panghihimasok, mababang signal amplitude, depende sa depekto lokasyon, walang patay zone.

Mirror-shadow paraan

Ito ultrasonic madalas na ginagamit para sa kalidad control monitoring welded magkasama pampalakas joints. Ang pangunahing indikasyon na ang mga depekto ay nakita, ay ang pagpapalambing ng signal amplitude, na kung saan ay masasalamin mula sa tapat ng ibabaw (kadalasang tinatawag na ibaba). Ang pangunahing bentahe ng ang paraan - isang malinaw na pagtuklas ng iba't-ibang mga depekto, paglinsad kung saan ay ang root hinangin. Gayundin, ang paraan na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng ang posibilidad ng one-way na pag-access sa tahi o detalye.

Echo-mirror na paraan

Ang pinaka mahusay na variant ng patayo isagawa ang pag-detect ng mga depekto. Sinusuri ay ginanap sa pamamagitan ng dalawang probes na ilipat sa kahabaan ng ibabaw na malapit sa pinagtahian sa isang tagiliran niyaon. Sa gayon ang kanilang mga kilusan ay ginanap sa paraan bilang upang ayusin ang isang probe signal radiated mula sa isa pang probe at i-double masasalamin mula sa mga umiiral depekto.

Ang pangunahing bentahe ng ang paraan: maaari itong gamitin upang pag-aralan ang hugis depekto, ang laki ng na kung saan ay lumampas sa 3 mm, at pinalihis sa isang vertical eroplano sa pamamagitan ng higit sa 10 degrees. Ang pinaka-mahalagang bagay - upang gamitin ang AED ay may parehong sensitivity. Ang ganitong mga isang opsyon aktibong ginagamit ultratunog upang suriin ang makapal-napapaderan mga produkto at ang kanilang mga welds.

Delta paraan

Sinabi ultrasonic pagsubok ng mga welds ay gumagamit ng ultrasonic enerhiya reradiated depekto. Transverse alon, na babagsak sa depekto, bahagyang masasalamin salamin, bahagyang-convert sa isang paayon at muling emits ang diffracted wave. Ang resulta ay ang pagkuha ng mga ninanais na alon probe. Ang kawalan ng ang paraan ay maaaring ituring na isang tahi sweep sa halip mataas na pagiging kumplikado ng pag-decode ng mga natanggap na signal sa panahon ng kontrol ng welded joints sa isang kapal ng 15 millimeters.

Bentahe ng ultrasound at ang subtleties ng application nito

mataas na dalas ng welds pananaliksik na may tunog - ay, sa katunayan, non-mapanirang pagsubok, sapagkat ang pamamaraang ito ay hindi magagawang maging sanhi ng anumang pinsala sa mga site ng produkto pagsubok, ngunit lubos na tumpak na nakikita sa pagkakaroon ng mga depekto. Gayundin, espesyal na pansin ay dapat na mababa ang gastos ng mga operasyon at ang kanilang mga mataas na bilis ng execution. Mahalaga rin na ang paraan na ito ay ganap na ligtas para sa kalusugan ng tao. Ang lahat ng mga pag-aaral metal at welds ay natupad sa batayan ng ultrasound sa saklaw mula sa 0.5 MHz hanggang 10 MHz. Sa ilang mga kaso, maaari itong magsagawa ng mga gawa gamit ultrasonic waves pagkakaroon ng isang dalas ng 20 MHz.

Pagtatasa ultrasonically hinangin dapat palaging ay sinamahan ng isang buong hanay ng mga paghahanda ng mga panukala, tulad ng paglilinis o sa ibabaw ng pagsubok hinangin, paglalapat ng isang kinokontrol na bahagi ng mga tiyak na fluids contact (gels espesyal na layunin, gliserin, machine langis). Ang lahat ng ito ay ginagawa upang matiyak ang wastong stable acoustic contact, na kung saan sa huli ay nagbibigay ang nais na imahe sa device.

Kawalan ng kakayahan upang gamitin, at disadvantages

Ultrasonic pagsubok ay ganap na hindi praktikal na gamitin para sa inspeksyon ng hinang metal compounds pagkakaroon ng isang magaspang na istraktura (hal, cast bakal o austenitic hinangin na may kapal mas malaki kaysa sa 60 millimeters). At ang lahat dahil sa ganitong mga kaso diyan ay ganap ng isang malakas na pagpapakalat at pagpapalambing ng ultratunog.

Gayundin, ito ay hindi posible na ganap na makilala unequivocally nakita depekto (tungsten pagsasama, at ang mag-abo pagsasama al.).