Neexistuje prakticky žádný průmyslkdekoli se provádí svařovací práce. Drtivá většina kovových konstrukcí je spojena a vzájemně spojena pomocí svarů. Kvalita tohoto druhu práce v budoucnu samozřejmě závisí nejen na spolehlivosti budovy, konstrukce, stroje nebo jakékoli jednotky, ale také na bezpečnosti lidí, kteří budou s těmito strukturami nějak interagovat. Pro zajištění správné úrovně výkonu těchto operací se proto používá ultrazvukové testování svarů, díky kterému je možné identifikovat přítomnost nebo nepřítomnost různých defektů na spoji kovových výrobků. Tato pokročilá metoda ovládání bude popsána v našem článku.
Ultrazvuková detekce vad jako taková bylavyvinut ve 30. letech. První skutečně fungující zařízení však vzniklo až v roce 1945 díky Sperry Products. Během příštích dvou desetiletí si nejnovější řídicí technologie získala celosvětové uznání a počet výrobců takového zařízení dramaticky vzrostl.
Ultrazvukový defektoskop, jehož cena jednes začíná od 100 000 - 130 000 tisíc rublů, původně obsahoval elektronky. Taková zařízení byla objemná a těžká. Fungovaly výhradně ze zdrojů střídavého proudu. Ale již v 60. letech, s příchodem polovodičových obvodů, byly defektoskopy výrazně zmenšeny a byly schopné provozu na baterie, což nakonec umožnilo používat zařízení i v terénu.
V raných fázích byla popsaná zařízení používánazpracování analogového signálu, díky kterému, stejně jako mnoho jiných podobných zařízení, v době kalibrace došlo k posunu. Ale již v roce 1984 společnost Panametrics uvedla na trh první přenosný digitální defektoskop, EPOCH 2002. Od té doby se digitální sestavy staly vysoce spolehlivým zařízením, které v ideálním případě poskytuje potřebnou stabilitu kalibrace a měření. Ultrazvukový defektoskop, jehož cena přímo závisí na jeho technických vlastnostech a značce výrobce, také obdržel funkci protokolování dat a schopnost přenášet naměřené hodnoty do osobního počítače.
V moderních podmínkách stále víceZajímavé jsou systémy s fázovanými poli, které využívají sofistikovanou technologii založenou na víceprvkových piezoelektrických prvcích, které generují směrové paprsky a vytvářejí příčné obrazy podobné lékařskému ultrazvukovému zobrazování.
Ultrazvuková zkušební metoda se používá v každémsměr průmyslu. Jeho aplikace ukázala, že jej lze stejně efektivně použít k testování téměř všech typů svařovaných spojů ve stavebnictví, které mají tloušťku svařovaného základního kovu více než 4 milimetry. Kromě toho se metoda aktivně používá ke kontrole spojů plynovodů a ropovodů, různých hydraulických a vodovodních systémů. A v takových případech, jako je kontrola silných švů získaných v důsledku elektroslagového svařování, je jedinou přijatelnou metodou kontroly ultrazvuková detekce vad.
Konečné rozhodnutí o tom, zda je díl nebo svar vhodný pro provoz, je učiněno na základě tří základních ukazatelů (kritérií) - amplitudy, souřadnic, konvenčních rozměrů.
Obecně platí, že ultrazvukové testování je přesně ta metoda, která je nejplodnější z hlediska tvorby obrazu v procesu studia švu (detail).
Popsaná metoda ovládání pomocíDobrou věcí na ultrazvuku je, že má mnohem vyšší citlivost a spolehlivost indikací v procesu detekce defektů ve formě trhlin, nižší náklady a vysokou bezpečnost v procesu použití ve srovnání s klasickými metodami rentgenové kontroly. Dnes se ultrazvukové testování svarových spojů používá u 70–80% kontrol.
Bez použití těchto zařízení je ultrazvukové nedestruktivní testování jednoduše nemyslitelné. Zařízení se používají k generování buzení i k přijímání ultrazvukových vibrací.
Agregáty se liší a podléhají klasifikaci podle:
Ve světě technologií a průmyslu je vše vedenoGOST. Ultrazvukové testování (GOST 14782-86) není v této věci také výjimkou. Norma stanoví, že vady se měří podle následujících parametrů:
Nedestruktivní testování, což jeultrazvuk, má svůj vlastní způsob použití, který uvádí, že hlavním měřeným parametrem je amplituda echo signálu přijímaného přímo z defektu. Pro rozlišení echo signálů podle amplitudy je nastavena takzvaná úroveň citlivosti odmítnutí. To je zase konfigurováno pomocí Enterprise Standard (SOP).
Zahájení činnosti detektoru vad je doprovázenonastavení. Z tohoto důvodu je vystavena citlivost odmítnutí. Poté se v procesu ultrazvukových vyšetření porovná přijatý echo signál z detekované poruchy s pevnou úrovní odmítnutí. Pokud naměřená amplituda překročí úroveň odmítnutí, odborníci se domnívají, že taková závada je nepřijatelná. Potom je šev nebo produkt odmítnut a odeslán k revizi.
Nejčastější vadysvařované povrchy jsou: nedostatečná penetrace, neúplná penetrace, praskání, pórovitost, struskové inkluze. Právě tato porušení jsou účinně detekována detekcí vad pomocí ultrazvuku.
Postupem času byl ověřovací proces přijatněkolik účinných metod pro studium svarových spojů. Ultrazvukové testování poskytuje poměrně velké množství možností pro akustický výzkum uvažovaných kovových konstrukcí, ale nejoblíbenější jsou:
Nejčastěji v průmyslu a na železnicitransport používá metodu echo-pulsu. Díky němu je diagnostikováno více než 90% všech defektů, což je možné díky registraci a analýze téměř všech signálů odražených od povrchu defektu.
Tato metoda je sama o sobě založena na ozvučení kovového produktu pulzy ultrazvukových vibrací s jejich následnou registrací.
Výhody metody jsou:
- možnost jednosměrného přístupu k produktu;
- poměrně vysoká citlivost na vnitřní vady;
- nejvyšší přesnost při určování souřadnic detekované vady.
Existují však i nevýhody, včetně:
- nízká odolnost proti rušení povrchových reflektorů;
- silná závislost amplitudy signálu na umístění defektu.
Z popsané detekce vady vyplýváodeslání vyhledávače ultrazvukových pulsů do produktu. Signál odpovědi přijímá on nebo druhý hledající. V tomto případě může být signál odrážen jak přímo z defektů, tak z opačného povrchu součásti, produktu (švu).
Je založen na podrobné analýze amplitudyultrazvukové vibrace přenášené z vysílače do přijímače. V případě, že tento indikátor klesá, signalizuje to přítomnost závady. V tomto případě, čím větší je velikost samotné vady, tím menší je amplituda signálu přijímaného přijímačem. Pro získání spolehlivých informací by měly být vysílač a přijímač umístěny koaxiálně na opačných stranách studovaného objektu. Za nevýhody této technologie lze považovat nízkou citlivost ve srovnání s metodou echo a obtížnost orientace sondy (piezoelektrické měniče) vzhledem k centrálním paprskům směrového obrazce. Existují však také výhody, kterými jsou vysoká odolnost proti rušení, malá závislost amplitudy signálu na umístění defektu a absence mrtvé zóny.
Tato kontrola kvality ultrazvuku častějicelkem se používá k ovládání svařovaných výztužných spojů. Hlavním znakem detekce defektu je oslabení amplitudy signálu, který se odráží od protilehlého povrchu (nejčastěji nazývaného spodní). Hlavní výhodou metody je jasná detekce různých vad, jejichž dislokací je kořen svaru. Metoda se také vyznačuje možností jednostranného přístupu k švu nebo části.
Nejúčinnější možnost vertikální detekcelokalizované vady. Kontrola se provádí pomocí dvou sond, které se pohybují po povrchu poblíž švu na jedné jeho straně. V tomto případě se jejich pohyb provádí takovým způsobem, aby se jedna sonda zafixovala signálem emitovaným z jiné sondy a odrazila se dvakrát od existující vady.
Hlavní výhoda metody:s jeho pomocí lze odhadnout tvar defektů, jejichž velikost přesahuje 3 mm a které se odchylují ve vertikální rovině o více než 10 stupňů. Nejdůležitější je použít sondu se stejnou citlivostí. Tato verze ultrazvukového výzkumu se aktivně používá ke kontrole silnostěnných výrobků a jejich svarů.
Specifikovaná ultrazvuková kontrola svařovaných švůvyužívá ultrazvukovou energii znovu emitovanou vadou. Příčná vlna, která dopadá na defekt, se odráží částečně zrcadlově, částečně se přeměňuje na podélnou a také znovu vyzařuje rozptýlenou vlnu. Ve výsledku jsou zachyceny požadované vlny PEP. Za nevýhodu této metody lze považovat čištění švu, poměrně vysokou složitost dekódování přijatých signálů při kontrole svarových spojů do tloušťky 15 milimetrů.
Kontrola svarových spojů pomocí zvukuvysoká frekvence je ve skutečnosti nedestruktivní zkoušení, protože tato metoda není schopna způsobit jakékoli poškození zkoumané oblasti výrobku, ale docela přesně určuje přítomnost vad. Zvláštní pozornost si zaslouží také nízké náklady na provedenou práci a jejich vysoká rychlost provedení. Je také důležité, aby metoda byla naprosto bezpečná pro lidské zdraví. Všechny studie kovů a svarů založené na ultrazvuku se provádějí v rozsahu od 0,5 MHz do 10 MHz. V některých případech je možné provádět práce pomocí ultrazvukových vln s frekvencí 20 MHz.
Analýza svarového spoje pomocíultrazvuk musí být nutně doprovázen celou řadou přípravných opatření, jako je čištění vyšetřovaného švu nebo povrchu, aplikace specifických kontaktních kapalin (speciální gely, glycerin, strojní olej) do kontrolované oblasti. To vše se provádí k zajištění správného stabilního akustického kontaktu, který nakonec poskytuje požadovaný obraz na zařízení.
Ultrazvukové testování je zcela iracionálníslouží ke kontrole svarových spojů kovů s hrubozrnnou strukturou (například litina nebo austenitický svar o tloušťce větší než 60 milimetrů). A to vše proto, že v takových případech dochází k poměrně velkému rozptylu a silnému útlumu ultrazvuku.
Rovněž není možné jednoznačně plně charakterizovat detekovanou závadu (zahrnutí wolframu, zahrnutí strusky atd.).
