Nu există practic nicio industrieoriunde se efectuează lucrări de sudură. Marea majoritate a structurilor metalice sunt asamblate și conectate între ele prin cusături de sudură. Desigur, calitatea acestui tip de muncă în viitor depinde nu numai de fiabilitatea unei clădiri, a unei structuri, a unei mașini sau a oricărei unități, ci și de siguranța persoanelor care vor interacționa cumva cu aceste structuri. Prin urmare, pentru a asigura nivelul adecvat de performanță a unor astfel de operații, se utilizează testarea cu ultrasunete a sudurilor, datorită căreia este posibil să se identifice prezența sau absența diferitelor defecte la joncțiunea produselor metalice. Această metodă avansată de control va fi discutată în articolul nostru.
Detectarea defectelor cu ultrasunete ca atare a fostdezvoltat în anii 30. Cu toate acestea, primul dispozitiv care funcționează efectiv a apărut abia în 1945 datorită Sperry Products. În următoarele două decenii, cea mai recentă tehnologie de control a câștigat recunoaștere la nivel mondial, iar numărul producătorilor de astfel de echipamente a crescut dramatic.
Detector cu defecte cu ultrasunete, al cărui preț esteastăzi începe de la 100.000 -130.000 mii ruble, inițial conținea tuburi vidate. Astfel de dispozitive erau voluminoase și grele. Aceștia funcționau exclusiv din surse de curent alternativ. Dar deja în anii '60, odată cu apariția circuitelor semiconductoare, detectoarele de defecte au fost reduse semnificativ în dimensiune și au fost capabile să funcționeze pe baterii, ceea ce a permis în cele din urmă utilizarea dispozitivelor chiar și pe teren.
În primele etape, au fost utilizate dispozitivele descriseprocesarea analogică a semnalului, datorită căreia, ca multe alte dispozitive similare, au fost supuse derivei în momentul calibrării. Dar deja în 1984, Panametrics a lansat primul detector digital de defecte portabil, EPOCH 2002. De atunci, ansamblurile digitale au devenit echipamente extrem de fiabile, oferind în mod ideal stabilitatea necesară calibrării și măsurătorilor. Un detector de defecte cu ultrasunete, al cărui preț depinde direct de caracteristicile sale tehnice și de marca producătorului, a primit, de asemenea, o funcție de înregistrare a datelor și capacitatea de a transfera citiri pe un computer personal.
În condiții moderne, din ce în ce mai multSunt de interes sistemele cu matrice fazate, care utilizează o tehnologie sofisticată bazată pe elemente piezoelectrice cu mai multe elemente care generează fascicule direcționale și creează imagini transversale similare cu imagistica cu ultrasunete medicale.
Metoda de testare cu ultrasunete este utilizată în oricedirecția industriei. Aplicația sa a arătat că poate fi utilizată la fel de eficient pentru a testa aproape toate tipurile de îmbinări sudate în construcții, care au o grosime a metalului de bază sudat mai mult de 4 milimetri. În plus, metoda este utilizată activ pentru verificarea îmbinărilor conductelor de gaz și petrol, a diferitelor sisteme hidraulice și de alimentare cu apă. Și în astfel de cazuri, cum ar fi inspecția cusăturilor groase obținute ca urmare a sudării electroslag, detectarea defectelor cu ultrasunete este singura metodă acceptabilă de inspecție.
Decizia finală dacă o piesă sau o sudură este adecvată pentru service se ia pe baza a trei indicatori fundamentali (criterii) - amplitudine, coordonate, dimensiuni convenționale.
În general, testarea cu ultrasunete este exact metoda care este cea mai fructuoasă în ceea ce privește formarea imaginii în procesul studierii unei cusături (detaliu).
Metoda de control descrisă folosindLucrul bun al ultrasunetelor este că are o sensibilitate și o fiabilitate mult mai ridicate a indicațiilor în procesul de detectare a defectelor sub formă de fisuri, costuri mai mici și siguranță ridicată în procesul de utilizare în comparație cu metodele clasice de control radiografic. Astăzi, testarea cu ultrasunete a îmbinărilor sudate este utilizată în 70-80% din inspecții.
Fără utilizarea acestor dispozitive, testarea cu ultrasunete nedistructivă este pur și simplu de neconceput. Dispozitivele sunt folosite pentru a genera excitație, precum și pentru a primi vibrații cu ultrasunete.
Agregatele sunt diferite și sunt supuse clasificării după:
În lumea tehnologiei și a industriei, totul este condus deGOST. Testarea cu ultrasunete (GOST 14782-86) nu este, de asemenea, o excepție în această privință. Standardul specifică faptul că defectele sunt măsurate în conformitate cu următorii parametri:
Testarea nedistructivă, adicăultrasunete, are propria sa metodă de utilizare, care afirmă că parametrul principal măsurat este amplitudinea semnalului de ecou primit direct de la defect. Pentru a diferenția semnalele de ecou de amplitudine, așa-numitul nivel de sensibilitate la respingere este fix. La rândul său, acesta este configurat utilizând un Enterprise Standard (SOP).
Începerea funcționării detectorului de defecte este însoțită deconfigurându-l. Pentru aceasta, sensibilitatea la respingere este expusă. După aceea, în procesul examinărilor cu ultrasunete, semnalul de ecou primit de la defectul detectat este comparat cu nivelul de respingere fix. Dacă amplitudinea măsurată depășește nivelul de respingere, specialiștii decid că un astfel de defect este inacceptabil. Apoi cusătura sau produsul este respins și trimis spre revizuire.
Cele mai frecvente defectesuprafețele sudate sunt: lipsă de penetrare, penetrare incompletă, crăpături, porozitate, incluziuni de zgură. Aceste încălcări sunt detectate în mod eficient prin detectarea defectelor folosind ultrasunete.
În timp, procesul de verificare a primitmai multe metode eficiente pentru studierea îmbinărilor sudate. Testarea cu ultrasunete oferă un număr destul de mare de opțiuni pentru cercetarea acustică a structurilor metalice considerate, dar cele mai populare sunt:
Cel mai adesea în industrie și cale feratătransportul utilizează metoda echo-pulse. Datorită lui sunt diagnosticate peste 90% din toate defectele, ceea ce devine posibil datorită înregistrării și analizei aproape tuturor semnalelor reflectate de la suprafața defectului.
În sine, această metodă se bazează pe sunarea unui produs metalic prin impulsuri de vibrații ultrasonice cu înregistrarea ulterioară a acestora.
Avantajele metodei sunt:
- posibilitatea accesului unidirecțional la produs;
- sensibilitate destul de mare la defectele interne;
- cea mai mare precizie în determinarea coordonatelor defectului detectat.
Cu toate acestea, există și dezavantaje, inclusiv:
- rezistență redusă la interferența reflectoarelor de suprafață;
- dependență puternică a amplitudinii semnalului de localizarea defectului.
Detectarea defectelor descrisă implicătrimiterea unui dispozitiv de căutare cu ultrasunete a produsului. Semnalul de răspuns este primit de el sau de cel de-al doilea căutător. În acest caz, semnalul poate fi reflectat atât direct de la defecte, cât și de la suprafața opusă a piesei, produs (cusătură).
Se bazează pe o analiză detaliată a amplitudiniivibrațiile cu ultrasunete transmise de la transmițător la receptor. În cazul în care acest indicator scade, acesta semnalează prezența unui defect. În acest caz, cu cât dimensiunea defectului este mai mare, cu atât este mai mică amplitudinea semnalului primit de receptor. Pentru a obține informații fiabile, emițătorul și receptorul ar trebui să fie poziționate coaxial pe părțile opuse ale obiectului studiat. Dezavantajele acestei tehnologii pot fi considerate sensibilitate scăzută în comparație cu metoda ecoului și dificultatea orientării sondei (traductoare piezoelectrice) în raport cu grinzile centrale ale modelului direcțional. Cu toate acestea, există și avantaje, care sunt o rezistență ridicată la interferențe, o mică dependență a amplitudinii semnalului de locația defectului și absența unei zone moarte.
Acest control al calității cu ultrasunete este mai desîn total este utilizat pentru controlul îmbinărilor sudate de armare. Principalul semn că a fost detectat un defect este slăbirea amplitudinii semnalului care se reflectă de pe suprafața opusă (cel mai adesea numită fund). Principalul avantaj al metodei este o detectare clară a diferitelor defecte, a căror dislocare este rădăcina de sudură. De asemenea, metoda se caracterizează prin posibilitatea accesului unilateral la cusătură sau piesă.
Cea mai eficientă opțiune de detectare verticalădefecte localizate. Verificarea se efectuează folosind două sonde, care sunt deplasate de-a lungul suprafeței în apropierea cusăturii pe o parte a acesteia. În acest caz, mișcarea lor se efectuează în așa fel încât să fixeze o sondă cu un semnal emis de o altă sondă și reflectat de două ori de la defectul existent.
Principalul avantaj al metodei:cu ajutorul acestuia este posibilă estimarea formei defectelor, a căror dimensiune depășește 3 mm și care se abat în plan vertical cu mai mult de 10 grade. Cel mai important lucru este să folosiți o sondă cu aceeași sensibilitate. Această versiune a cercetării cu ultrasunete este utilizată activ pentru verificarea produselor cu pereți groși și a sudurilor acestora.
Inspecție cu ultrasunete specificată a cusăturilor sudatefolosește energie ultrasonică reemisă de defect. Unda transversală care cade asupra defectului este reflectată parțial specular, parțial transformată în longitudinală și, de asemenea, re-radiază unda difractată. Ca urmare, undele PEP necesare sunt capturate. Dezavantajul acestei metode poate fi considerat curățarea cusăturii, complexitatea destul de mare a decodificării semnalelor primite în timpul inspecției îmbinărilor sudate cu grosimea de până la 15 milimetri.
Inspecția îmbinărilor sudate utilizând sunetfrecvența înaltă este, de fapt, testarea nedistructivă, deoarece această metodă nu este capabilă să provoace vătămări în zona investigată a produsului, dar determină destul de precis prezența defectelor. De asemenea, costul redus al lucrărilor efectuate și viteza lor mare de execuție merită o atenție specială. De asemenea, este important ca metoda să fie absolut sigură pentru sănătatea umană. Toate studiile de metale și suduri bazate pe ultrasunete sunt efectuate în intervalul de la 0,5 MHz la 10 MHz. În unele cazuri, este posibil să efectuați lucrări folosind unde ultrasonice cu o frecvență de 20 MHz.
Analiza unei îmbinări sudate folosindultrasunetele trebuie însoțite în mod necesar de o gamă întreagă de măsuri pregătitoare, cum ar fi curățarea cusăturii sau suprafeței investigate, aplicarea unor lichide de contact specifice (geluri speciale, glicerină, ulei pentru mașini) în zona controlată. Toate acestea se fac pentru a asigura un contact acustic stabil și corect, care oferă în cele din urmă imaginea dorită pe dispozitiv.
Testarea cu ultrasunete este complet iraționalăutilizat pentru inspectarea îmbinărilor sudate ale metalelor cu o structură cu granulație grosieră (de exemplu, fontă sau o sudură austenitică cu o grosime mai mare de 60 de milimetri). Și totul pentru că în astfel de cazuri există o împrăștiere destul de mare și o atenuare puternică a ultrasunetelor.
De asemenea, nu este posibil să se caracterizeze fără echivoc defectul detectat (incluziunea tungstenului, includerea zgurii etc.).
