Свяжитесь с нами для консультации, коммерческого предложения или демонстрации возможностей системы
Мы не передаём Ваши данные третьим лицам и используем их только для ответа на запрос
Ультразвуковой контроль аустенитных сварных соединений
HARFANG VEO и специализированные датчики DLA обеспечивают эффективный контроль аустенитных сталей с высокой точностью.
Получить консультацию Описание задачи
Провести ультразвуковой контроль сварного соединения толщиной 40мм выполненного из аустенитной стали
Изначально предполагалось использовать 32х элементный фазированный ПЭП с частотой 5МГц и шагом 0.8 мм
Исходя из особенностей геометрии изделия было проведено моделирование распространения лучей сектора с углами 35 — 75 градусов шаг 0,5 с целью убедиться, что весь объём сварного соединения попадает в область сканирования
Изначально предполагалось использовать 32х элементный фазированный ПЭП с частотой 5МГц и шагом 0.8 мм
Исходя из особенностей геометрии изделия было проведено моделирование распространения лучей сектора с углами 35 — 75 градусов шаг 0,5 с целью убедиться, что весь объём сварного соединения попадает в область сканирования
Изначальная схема контроля
Для настройки чувствительности был изготовлен образец из основного металла свариваемых деталей
Была произведена настройка ВРЧ для каждого из 80 лучей сектора
Однако при контроле сварного соединения было очевидно, что чувствительность и соотношение сигнал / шум не удовлетворительные.
Снижение частоты ПЭП до 2,25МГц не дало результатов
Снижение частоты ПЭП до 2,25МГц не дало результатов
Особенности аустенитеных материалов
Прокат, являющиеся сырьем для основного металла обладает более мелкозернистой структурой, чем литье. Сварной шов имеет структуру литого металла.
В отличие от основного металла - листа, который как правило проходит обработку давлением, заполнение сварного соединения из сталей аустенитного класса имеют более крупнозернистую анизотропную структуру и соответственно высокую степень затухания ультразвука.
Неоднородное содержание и распределение феррита по сечению шва, разница размера зерна в околошовной зоне и в заполнении сварного соединения влияют на отклонение направления распространения ультразвукового луча от волновой нормали
В отличие от основного металла - листа, который как правило проходит обработку давлением, заполнение сварного соединения из сталей аустенитного класса имеют более крупнозернистую анизотропную структуру и соответственно высокую степень затухания ультразвука.
Неоднородное содержание и распределение феррита по сечению шва, разница размера зерна в околошовной зоне и в заполнении сварного соединения влияют на отклонение направления распространения ультразвукового луча от волновой нормали
ДАТЧИКИ DLA
Для оптимизации соотношения сигнал/шум было принято решение использовать секторное сканирование продольной волной сдвоенными линейными ФР ПЭП
32 элемента одного ФР ПЭП излучают и 32 элемента второго ФР ПЭП принимают сигнал.
При этом они расположены на одной призме с фиксируемым углом под заданное фокусное расстояние
32 элемента одного ФР ПЭП излучают и 32 элемента второго ФР ПЭП принимают сигнал.
При этом они расположены на одной призме с фиксируемым углом под заданное фокусное расстояние
СОП сварного соединения
Для подтверждения возможности 100% контроля всего заполнения сварного соединения в образце выполнены имитаторы дефектов – боковые цилиндрические отверстия и риски на внешней поверхности и обратном валике
Образец из сварного соединения
На рисунке зелёными линиями отмечены сигналы полученные от имитаторов дефектов
Красными необходимые длины и дополнительные имитаторы.
Красными необходимые длины и дополнительные имитаторы.
Схема контроля
Физическая фокусировка двойной призмы не позволяет получать сигналы одинаковой амплитуды на прямом и однократно отражённом луче, соответственно контроль необходимо проводить преимущественно на прямом луче.
Используется схема контроля за два прохода, каждый из секторов работает с использованием продольной волны на прямом луче
Настройка ВРЧ
При настройке строятся прямые ВРЧ для каждого имитатора в отдельности. ВРЧ прямые для углов не настроенных в ручную строются программым обеспечением методом интерполяции.
В результате получаются 80 ВРЧ, выравнивающие чувствительность во всем объеме сварного соединения
Процесс настройки ВРЧ
Сравнение
Лучшие соотношение сигнал шум при выявлении имитаторов дефектов показал двойной ФАР ПЭП 5.0 МГц 32 элемента с двойной призмой 17 градусов продольная волна глубина физической фокусировки 50 мм
Пример выявленного дефекта
Выводы
Применение метода фазированной решётки в сочетании с двойными линейными ФР ПЭП позволяет получить следующие преимущества по сравнению с классическим ультразвуковым подходом:
- Значительное увеличение соотношения сигнал/шум
- Возможность выравнивания чувствительности во всём контролируемом объёме сварного соединения
- Определение координат и размеров дефектов с достаточной точностью
Хотите узнать, как HARFANG может решить задачи в вашей отрасли?
Свяжитесь с нами для консультации, коммерческого предложения или демонстрации возможностей системы
ПН ВТ СР ЧТ ПТ СБ ВС
Мы не передаём Ваши данные третьим лицам и используем их только для ответа на запрос. Ознакомиться с политикой обработки данных
с 8.00 до 17.00