Badania ultradzwiekowe

47
BADANIA ULTRADŹWIĘKOWE

Transcript of Badania ultradzwiekowe

Page 1: Badania ultradzwiekowe

BADANIA ULTRADŹWIĘKOWE

Page 2: Badania ultradzwiekowe

WPROWADZENIE

Badania ultradźwiękowe należą do metod badań nieniszczących, które informują o stanie w jakim znajduje się cała objętość kontrolowanego elementu oraz pozwalają na określenie ilości, wielkości i rozmieszczenia nieciągłości w materiale. W badaniach ultradźwiękowych wykorzystuje się zjawiska towarzyszące rozchodzeniu się fal o częstotliwości ultradźwiękowej, tzn. większej od górnej granicy słyszalności ucha ludzkiego (ponad 16 000 Hz lub ponad 20 000 Hz wg różnych źródeł).

Metoda ultradźwiękowa jest powszechnie uznana i stosowana w przemyśle hutniczym, maszynowym i transporcie, w kontroli jakości produkowanych wyrobów i półwyrobów oraz do wykrywania i obserwacji zachowania się niezgodności w pracujących już konstrukcjach.

Page 3: Badania ultradzwiekowe

RODZAJE I WŁAŚCIWOŚCI FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH

W badaniach ultradźwiękowych stosuje się fale o częstotliwości od ok. 50 kHz do kilku MHz (w niektórych przypadkach nawet do 1 GHz). Do badań złączy spawanych stosuje się częstotliwości od 0,5 MHz do 10 MHz przy czym najczęściej wykorzystuje się fale o często-tliwości pomiędzy 2 MHz do 5 MHz [11, 28].

Fale ultradźwiękowe są drganiami mechanicznymi wokół położenia równowagi cząsteczek ośrodka, w którym się rozchodzą. Różnią się one między sobą kierunkiem ruchu cząsteczek ośrodka w stosunku do kierunku rozchodzenia się fali. Jedynymi ośrodkami, w których możliwe jest rozchodzenie się wszystkich rodzajów fal ultradźwiękowych, są ciała stałe.

Page 4: Badania ultradzwiekowe

Podstawowe, najczęściej stosowane rodzaje fal ultradźwiękowych to:

•fale podłużne,•fale poprzeczne,•fale powierzchniowe (Rayleigh’a),•fale płytowe (Lamba),•fale Love’a,•fale podpowierzchniowe.

Page 5: Badania ultradzwiekowe

Fale podłużne – to fale, w których cząstki ośrodka drgają zgodnie z kierunkiem rozchodzenia się fali. Drganiom tym towarzyszą zmiany ciśnienia akustycznego oraz zmiany gęstości ośrodka. Mogą one rozchodzić się w ciałach stałych, cieczach i gazach.

Fale poprzeczne – tzw. fale ścinania to fale, w których cząstki ośrodka drgają w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku rozchodzenia się fal. Drganiom tym towarzyszą naprężenia ścinające. W fali poprzecznej nie występują zmiany gęstości ośrodka i rozchodzi się ona tylko w ośrodkach stałych.

Page 6: Badania ultradzwiekowe

Fale powierzchniowe (Rayleigh’a) – to fale, w których cząstki ośrodka drgają zarówno w kierunku ich rozchodzenia się, jak i w kierunku prostopadłym do tego kierunku. Z tego powodu wypadkowy ruch cząsteczek odbywa się po smukłej elipsie. Rozchodzą się one po swobodnej powierzchni ośrodka stałego, którego grubość jest znacznie większa od długości fali. Za pomocą fal powierzchniowych można badać tylko warstwę blisko powierzchni.

Fale płytowe (Lamb’a) – to fale, które rozchodzą się w elementach, ograniczonych powierzchniami równoległymi, o grubości porównywalnej z długością fali. Mogą one przebiegać w ośrodkach cienkościennych na wiele sposobów, zależnie od sposobu ich wzbudzania. Fale te mogą mieć postać symetryczną lub asymetryczną.

Page 7: Badania ultradzwiekowe

Fale Love’a – to fale poprzeczne, które rozchodzą się w cienkich warstwach materiału znajdujących się na podłożu z innego materiału (powłoki, warstwy galwaniczne, hartowane, nawęglane, azotowane, itp.). Cząstki ośrodka, podczas przechodzenia fali Love’a, drgają w płaszczyznach równoległych do powierzchni warstwy.

Fale podpowierzchniowe – to fale, które otrzymuje się dobierając tak kąt padania fali podłużnej na powierzchnię ciała stałego, aby kąt załamania fali wynosił 900. Cechą charakterystyczną tych fal jest brak czułości na nierówności powierzchni. Fale te pozwalają na wykrywanie nieciągłości materiału na głębokości do kilku milimetrów pod powierzchnią badania.

Page 8: Badania ultradzwiekowe

Rodzaje niektórych fal ultradźwiękowych – schemat drgań cząsteczek ośrodka

Page 9: Badania ultradzwiekowe

SPOSOBY WYTWARZANIA FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH

Fale ultradźwiękowe wytwarzane są w przetwornikach głowic ultradźwiękowych. Do tego celu wykorzystuje się takie zjawiska fizyczne jak: zjawisko piezoelektryczne, zjawisko magnetostrykcyjne, zjawisko elektromagnetycznego oddziaływania prądów wirowych lub np. promień lasera.

Przetworniki piezoelektryczne

Zjawisko piezoelektryczne polega na powstaniu ładunków elektrycznych na powierzchni materiału poddanego ściskaniu lub rozciąganiu. Jest to zjawisko odwracalne, tzn. że po przyłożeniu ładunku elektrycznego następuje odkształcenie (zmiana wymiaru) materiału. Zatem zmienne napięcie powoduje drgania przetwornika w rytm zmian tego napięcia.

Jeśli wysokie napięcie zmienne podamy w formie krótkiego impulsu, to drgania przetwornika będą trwały jeszcze po zniknięciu impulsu elektrycznego. Przetwornik będzie drgał z częstotliwością drgań własnych.

Page 10: Badania ultradzwiekowe

Przetworniki magnetostrykcyjne

Zjawisko magnetostrykcji przejawiają niektóre metale, np. nikiel, kobalt, ich stopy oraz materiały ferromagnetyczne. Polega ono na zmianie wymiarów materiału pod wpływem pola magnetycznego.

Rozróżnia się magnetostrykcję liniową, która zachodzi wtedy, gdy odkształceniu nie towarzyszy zmiana objętości oraz magnetostrykcję objętościową, występującą przy odkształceniu wiążącym się ze zmianą objętości. Zjawisko jest niezależne od kierunku pola magnetycznego. Z tego powodu fale ultradźwiękowe wytworzone tą metodą mają częstotliwość dwukrotnie wyższą od częstotliwości zmian pola magnetycznego. Odbiór fal ultradźwiękowych następuje dzięki zjawisku magnetoelastycznemu, polegającemu na zmianie parametrów magnetoelastycznych (współczynnika magnetostrykcji, natężenia pola magnetycznego) pod wpływem fal sprężystych.

Page 11: Badania ultradzwiekowe

Przetworniki elektromagnetyczne

Elektromagnetyczne przetworniki akustyczne składają się z cewki wywołującej w przedmiocie metalowym prądy wirowe oraz z magnesu wytwarzającego pole magnetyczne. Oddziaływanie prądów wirowych z polem magnetycznym powoduje powstanie w zewnętrznej warstwie metalu naprężeń mechanicznych. Naprężenia te z kolei powodują powstanie fal ultradźwiękowych o takiej samej częstotliwości, jak częstotliwość zmian prądu w cewce wytwarzającej prądy wirowe. Zmieniając kierunek zewnętrznego pola magnetycznego, w stosunku do kierunku prądów wirowych, można wytwarzać różne rodzaje fal ultradźwiękowych. Podstawową wadą przetwornika elektromagnetycznego jest mała sprawność przemiany elektrycznej na falę ultradźwiękową.

Page 12: Badania ultradzwiekowe

Wytwarzanie fal ultradźwiękowych za pomocą lasera

Jednym z nowszych sposobów wzbudzania fal ultradźwiękowych w badanym materiale jest metoda oparta na wykorzystaniu silnych impulsów światła wysyłanych przez laser. Laser wytwarza wiązkę spójnego światła o bardzo dużym natężeniu. Wysoko energetyczny impuls światła laserowego skierowany na powierzchnię materiału powoduje jego bardzo szybkie udarowe nagrzewanie. Ze wzrostem temperatury wiąże się zmiana objętości. Ponieważ powierzchnia nagrzana w stosunku do całkowitej objętości materiału jest bardzo mała, materiał szybko powraca do stanu wyjściowego (temperatura miejsca nagrzanego promieniem lasera wyrównuje się z temperaturą reszty materiału). Cykliczne zmiany temperatury nagrzewanego punktu powodują zmiany objętości i mogą stać się źródłem fali ultradźwiękowej.

Rejestracja drgań powierzchni materiału, wywołanych docierająca do niej falą ultradźwiękową, odbywa się za pomocą odpowiedniego układu optycznego (układ luster oświetlonych promieniem lasera).

Page 13: Badania ultradzwiekowe

WŁASNOŚCI WIĄZKI FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH I ZJAWISKA ZACHODZĄCE NA GRANICY OŚRODKÓW

Fale ultradźwiękowe podlegają prawom ruchu falowego. Na granicy ośrodków typu „ciało stałe – gaz” (np. pęknięcia, pęcherze, rozwarstwienia, przyklejenia, braki przetopu) lub „ciało stałe – ciało stałe” (np. żużle, wtrącenia metaliczne i niemetaliczne) mogą zachodzić zjawiska:

-odbicia fal,

-załamania fal,

-transformacji fal,

-rozproszenia fal,

-ugięcia fal.

Page 14: Badania ultradzwiekowe

Odbicie zachodzi, gdy ośrodki charakteryzują się różnymi akustycznymi opornościami falowymi. Kąt odbicia jest równy kątowi padania dla tego samego rodzaju fali.

Załamanie występuje tylko przy padaniu fali na granicę ośrodków pod pewnym kątem i jest spowodowane różnicą prędkości rozchodzenia się fali w przylegających do siebie ośrodkach.

Transformacja to zjawisko związane z powstawaniem wiązki fal innego typu niż fala padająca. Towarzyszy ukośnemu padaniu fali.

Rozproszenie fali to zjawisko, które zachodzi podczas padania fali na nierówną granicę ośrodków. Towarzyszy temu spadek energii fali w wyniku jej odbić i załamań.

Ugięcie fali (nazywane dyfrakcją) polega na odchyleniu wiązki fal na przeszkodach dużo mniejszych od długości fali.

Page 15: Badania ultradzwiekowe

APARATURA DO BADAŃ ULTRADŹWIĘKOWYCH

Aparaturę do badań ultradźwiękowych można najogólniej podzielić na:-urządzenia stacjonarne – ściśle dopasowane do wykonywania, często w sposób zautomatyzowany, jednego określonego rodzaju badań np. urządzenie do badań zanurzeniowych, urządzenie do badań kolejowych zestawów kołowych itp.,

-urządzenia przenośne, które z kolei można podzielić na: uniwersalne tj. defektoskopy ultradźwiękowe i specjalistyczne, takie jak grubościomierze, urządzenia do pomiaru naprężeń.

Page 16: Badania ultradzwiekowe

DEFEKTOSKOP ULTRADŹWIĘKOWYDefektoskop ultradźwiękowy służy do pobudzania do drgań przetwornika

głowicy, najczęściej piezoelektrycznego, oraz za jej pośrednictwem do „nasłuchu” ech – sygnałów. Sygnały te, po wzmocnieniu i odpowiedniej obróbce, są uwidocznione na ekranie defektoskopu.

Główne podzespoły ultradźwiękowego defektoskopu to:

-ekran defektoskopu,

-generator impulsów synchronizujących,

-nadajnik impulsów,

-generator podstawy czasu,

-odbiornik impulsów ze wzmacniaczem decybelowym.

Page 17: Badania ultradzwiekowe

Schemat blokowy impulsowego aparatu ultradźwiękowego: 1 – generator impulsów synchronizujących; 2 – układ opóźniający start nadajnika  impulsów; 3 – nadajnik impulsów; 4 – układ opóźniający start generatora podstawy czasu; 5 – generator podstawy czasu; 6 – lampa oscyloskopowa;7 – przełącznik elektroniczny rodzaju pracy;8 – odbiornik impulsów  (wzmacniacz); 9 – badany przedmiot; 10 – głowica ultradźwiękowa;R, T – gniazda do podłączenia głowic.

Page 18: Badania ultradzwiekowe

Impuls jest oznaką obecności dna lub echa niezgodności w zakresie obserwacji. Wysokość impulsu jest zależna od wielkości reflektora odbijającego falę, a jego miejsce występowania na poziomej skali ekranu wskazuje odległość pomiędzy głowicą a reflektorem.

Page 19: Badania ultradzwiekowe

Sposób zobrazowania impulsów ultradźwiękowych

Page 20: Badania ultradzwiekowe

Najnowsza generacja defektoskopów ultradźwiękowych umożliwia zastosowanie techniki cyfrowej do rejestracji i przetwarzania odbitych sygnałów ultradźwiękowych. Defektoskop z przetwarzaniem cyfrowym różni się od defektoskopu analogowego układem zobrazowania. Dużą zaletą jest możliwość realizacji wielu funkcji pomiarowych i dodatkowych (archiwizacja wyników badań, katalogowanie parametrów głowic i materiałów badanych, wydruk protokołu badań lub możliwość jego przesyłania na odległość) przy współdziałaniu z mikrokomputerem.

Page 21: Badania ultradzwiekowe

GŁOWICE ULTRADŹWIĘKOWEGłowica ultradźwiękowa stanowi odpowiednio zabudowany i

dostrojony elektrycznie przetwornik piezoelektryczny.Główne elementy składowe głowicy, to:

-obudowa – spełniająca rolę uchwytu, osłony i konstrukcji nośnej,

-płytka czołowa chroniąca przetwornik przed bezpośrednim stykiem z badaną powierzchnią (w głowicach normalnych jest to

cienka płytka, w głowicach skośnych klin z PMM-u),

-przetwornik piezoelektryczny,

-masa tłumiąca – tłumi drgania własne przetwornika oraz wytłumia niepożądane fale trafiające do głowicy,

-gniazdo do podłączenia przewodu ekranowego łączącego głowicę z defektoskopem,

-cewka – element dostrajający aparat do rezonansu z pojemnością elektryczną przetwornika i kabla.

Page 22: Badania ultradzwiekowe

Najpowszechniejsze rodzaje głowic to:•normalne fal podłużnych,•podwójne fal podłużnych,•pojedyncze skośne fal poprzecznych,•podwójne skośne fal poprzecznych,•pojedyncze fal powierzchniowych.

Page 23: Badania ultradzwiekowe

Schemat głowicy normalnej fal podłużnych

Page 24: Badania ultradzwiekowe

Najważniejsze parametry głowic to:

•częstotliwość drgań przetwornika,•rodzaj wytwarzanych fal,•kąt załamania, kąt rozbieżności i szerokość wiązki fal

w materiale (najczęściej podawany dla stali),•wymiary przetwornika.

Page 25: Badania ultradzwiekowe

WZORCENa wyniki badań ultradźwiękowych wywiera wpływ cały szereg

czynników. Aby uzyskać jak największą powtarzalność wyników konieczne jest posiadanie próbek wzorcowych, do których można każdorazowo odnieść wskazania uzyskane podczas badania. Wzorce umożliwiają kontrolę i ustawienie parametrów aparatury na żądanym poziomie, dzięki czemu uzyskuje się powtarzalność wyników badań.

Wzorce można podzielić na dwie grupy. Pierwszą stanowią wzorce do ustawienia parametrów aparatury (np. skalowania) i do kontroli tych parametrów podczas badania. Są to próbki o znormalizowanym kształcie i ściśle określonych własnościach materiału, z którego są wykonane. Do wzorców tego typu należą: wzorzec schodkowy, wzorce mikrosekundowe, wzorzec W1 i wzorzec W2.

Page 26: Badania ultradzwiekowe
Page 27: Badania ultradzwiekowe

Wzorce kontrolne: – W1, – W2.

Page 28: Badania ultradzwiekowe

Do drugiej grupy wzorców można zaliczyć wzorce zawierające sztuczne powierzchnie odbijające (reflektory odniesienia) w różnej postaci np. otworków płaskodennych, przelotowych otworków cylindrycznych lub nacięć różnego kształtu. Służą one do nastawiania czułości badania i sporządzania tzw. krzywych odległościowej korekcji amplitudy, ułatwiających i przyspieszających badanie.

Page 29: Badania ultradzwiekowe

ŚRODKI SPRZĘGAJĄCE

Sprzężenie akustyczne zapewnia przechodzenie drgań emitowanych przez głowicę do materiału badanego. Najmniejsza nawet szczelina powietrzna działa jak bateria akustyczna, powodująca niemalże całkowite odbicie fal od granicy „głowica-powietrze”.

Środek sprzęgający stosuje się w celu wyeliminowania powietrza między powierzchniami głowicy i badanego elementu.

Page 30: Badania ultradzwiekowe

Do badań ultradźwiękowych wykorzystuje się następujące środki sprzęgające:

•woda – powszechnie dostępna, powoduje korozję, przed stosowaniem powinna „odstać” w celu wyeliminowania pęcherzyków powietrza w niej zawartych,

•oleje (smary stałe) – bardzo dobry środek sprzęgający, jednak nie wolno go stosować przed malowaniem powierzchni badanej i spawaniem,

•roztwór kleju malarskiego lub kleju do tapet – szczególnie wygodny przy badaniu powierzchni stromych, łatwo daje się usunąć po wyschnięciu, powoduje korozję, niekiedy intensywną,

•inne specjalne – z inhibitorami korozji, do wysokich temperatur itp.

Page 31: Badania ultradzwiekowe

METODY BADAŃ ULTRADŹWIĘKOWYCH

W badaniach ultradźwiękowych można wyróżnić następujące metody badań:

•metodę cienia, zwaną też metodą przepuszczania, 2.metodę echa,

3.metodę rezonansu.

Page 32: Badania ultradzwiekowe

Podstawowe metody badań ultradźwiękowych: a) metoda przepuszczania (cienia), b) metoda echa; G – głowica nadawczo-odbiorcza, GN – głowica nadawcza, GO – głowica odbiorcza, EN – impuls (echo) odbity od niezgodności, ED – impuls (echo) odbity od „dna” przeciwległej   powierzchni, EN – „impuls przejścia”.

a)

b)

Page 33: Badania ultradzwiekowe

W metodzie cienia posługujemy się dwoma głowicami o jednakowych parametrach, z których jedna jest nadajnikiem, a druga odbiornikiem. Jeśli głowice ustawimy naprzeciw siebie, to sygnał wprowadzony do materiału przez głowicę nadawczą powinien dotrzeć do głowicy stanowiącej odbiornik.

W metodzie echa posługujemy się pojedynczą głowicą, która początkowo stanowi nadajnik impulsów, a następnie zostaje „przełączona” i odgrywa rolę odbiornika. Sygnał wysyłany przez głowicę do materiału odbija się od nieciągłości lub od przeciwległej powierzchni i wraca do głowicy. Mierząc czas upływający od momentu wysłania impulsu do momentu jego powrotu i odebrania przez głowicę można określić, znając prędkość fali ultradźwiękowej w materiale, odległość głowicy od przeszkody. Na podstawie wysokości echa niezgodności na ekranie defektoskopu, można określić jej przybliżony wymiar.

Metoda rezonansu znalazła zastosowanie do pomiarów grubości i polega na wzbudzaniu w materiale fali stojącej, wchodzącej w rezonans z długością fali. Ma to miejsce wówczas, gdy spełniony jest warunek, że grubość materiału jest wielokrotnością połowy długości fali. W metodzie rezonansu nadawana jest zwykle fala ciągła.

Page 34: Badania ultradzwiekowe

TECHNIKA BADANIAPrzygotowanie materiału i aparatury

Przed przystąpieniem do badań ultradźwiękowych złączy spawanych operator powinien posiadać informacje dotyczące:

•gatunku stali,•przygotowania i wymiarów złącza,•technologii spawania,•sposobu przeprowadzenia ewentualnych napraw lub obróbki cieplnej złączy,•kryteriów akceptacji,•procedury działań korygujących w przypadku stwierdzenia wskazań

niedopuszczalnych.

Wszystkie złącza badane ultradźwiękowo należy wcześniej poddać badaniom wizualnym na całej długości połączenia !!!

Page 35: Badania ultradzwiekowe

Ze względu na konieczność porównywania wyników i ewentualnego odtwarzania badań aparatura musi spełniać pewne podstawowe wymagania. Dlatego też, przed przystąpieniem do badań, aparat ultradźwiękowy i głowice powinny być poddane czynnościom kontrolnym.

W czasie sprawdzania wymienionych parametrów korzystać należy z odpowiednich wzorców, przede wszystkim z W1 i W2. W celu przyspieszenia przebiegu badań można korzystać ze skal nakładanych na ekran, dostarczanych przez niektórych producentów aparatury lub wykonanych samodzielnie przy wykorzystaniu wzorców z wadami sztucznymi.

Page 36: Badania ultradzwiekowe

Do badań należy również przygotować sam element. Już podczas badań wizualnych należy zwrócić szczególną uwagę na jakość powierzchni, po której będzie przesuwana głowica podczas badania. Z obszaru przesuwu głowicy należy usunąć: powłoki ochronne, rdzę, pozostałości zgorzeliny, piasek i inne zanieczyszczenia oraz odpryski po spawaniu czyli wszystko to, co uniemożliwia dobre i równomierne przyleganie głowicy do materiału. Niezbędne jest zapewnienie możliwości swobodnego przesuwania głowicy na całej długości i szerokości obszaru. Do przygotowania powierzchni stosuje się czyszczenie mechaniczne przy zastosowaniu szczotek drucianych, tarcz szlifierskich o drobnym ziarnie itp. Falistość powierzchni badania nie powinna powodować występowania szczeliny pomiędzy głowicą a powierzchnią badania większej niż 0,5 mm.

Page 37: Badania ultradzwiekowe

PRZYGOTOWANIE DO BADAŃ

Przygotowując się do pracy należy określić obszary, z których będziemy prowadzić badania. Ich wielkość zależy od rodzaju i kąta załamania głowic, którymi zamierzamy badać element oraz grubości i kształtu badanego elementu. Podczas badania powinniśmy zawsze dążyć do tego, aby wiązka fal ultradźwiękowych padała na niezgodność pod jak najkorzystniejszym kątem, to jest prostopadle do jej powierzchni. Oczywiście nie zawsze jest to możliwe.

Badania możemy prowadzić głowicami normalnymi i głowicami skośnymi. Głowicą normalną badamy np. z powierzchni lica spoiny, z obszarów przyległych do grani spoiny lub z boku spoiny. Dla głowic skośnych obszar przesuwu głowicy dobiera się w zależności od grubości badanego złącza, głębokości penetracji i kąta załamania głowicy.

Page 38: Badania ultradzwiekowe

Przykładowe obszary przesuwu dla głowicy normalnej i głowicy skośnej.

Page 39: Badania ultradzwiekowe

PODZIAŁ BADAŃ

Prowadzenie badań metodą ultradźwiękową możemy podzielić na kilka etapów.

Etap pierwszy obejmuje działania podstawowe mające na celu wykrycie, lokalizację i wyznaczenie wymiarów charakterystycznych niezgodności.

Etap drugi stanowią tzw. badania uzupełniające. Mają one na celu lokalizację

i wyznaczenie wymiarów charakterystycznych nie wykrytych wcześniej niezgodności płaskich (pęknięć i przyklejeń) usytuowanych prostopadle i skośnie do spoiny.

Etap trzeci to badania dodatkowe, które mają dostarczyć jak najwięcej dodatkowych informacji o niezgodnościach wykrytych i zlokalizowanych w dwóch poprzednich etapach.

Page 40: Badania ultradzwiekowe

Klasa badania Poziom jakości wg PN-EN ISO 5817A CB BC do uzgodnieniaD zastosowania specjalne

W zależności od wymaganej dokładności, badania możemy podzielić na kategorie:

A – badania uproszczone,B – badania pełne,C – badania z podwyższoną dokładnością.

Norma EN 1714 opisuje 4 klasy badania (A, B, C i D), które są powiązane z poziomami jakości. Zwiększoną wykrywalność w klasach od A do C uzyskuje się poprzez zwiększenie nakładu pracy na badanie np. liczbę wprowadzeń fal i obróbkę powierzchni.

Zalecane klasy badania.

Page 41: Badania ultradzwiekowe

PODSTAWOWE RUCHY GŁOWICY PODCZAS BADANIADla zapewnienia maksymalnej skuteczności wykrywania niezgodności oraz

dla uzyskania możliwie największej ilości informacji o nich stosuje się różne sposoby przesuwania głowicy ultradźwiękowej.

Głowicami skośnymi wykonuje się najczęściej następujące przesuwy:

1)przesuw poprzeczny – prostopadły do osi spoiny, wykonywany dla penetracji całej grubości materiału,

2)przesuw podłużny – równoległy do osi spoiny, wymagany dla penetracji całej długości spoiny na określonej głębokości,

3)przesuw zygzakowy – połączenie przesuwu poprzecznego z podłużnym (najczęściej stosowany), jego odmianą jest ruch meandrowy; należy pamiętać, aby pasy przesuwu głowicy zachodziły na siebie o co najmniej 10% szerokości,

Page 42: Badania ultradzwiekowe

4)przesuw ukośny pojedynczą głowicą – równoległy do osi spoiny, umożliwia wykrywanie płaskich poprzecznych niezgodności,

5)przesuw ukośny dwiema głowicami pracującymi w układzie tandem – równoległy do osi spoiny, umożliwia wykrywanie płaskich poprzecznych niezgodności,

6)ruch obrotowy – obrót głowicą wokół jej osi, umożliwia rozróżnianie rodzaju niezgodności,

7)ruch orbitalny – obrót głowicą wokół niezgodności, umożliwia rozróżnianie rodzaju niezgodności,

8)przesuw po licu – równolegle do osi spoiny, umożliwia wykrywanie płaskich poprzecznych niezgodności.

Page 43: Badania ultradzwiekowe

Podstawowe ruchy głowicy skośnej podczas badania: 1 – poprzeczny,  2 – podłużny, 3 – zygzakowy, 3a – meandrowy, 4, 5 – ukośny,   6 – obrotowy, 7 – orbitalny, 8 – podłużny wzdłuż lica.

Page 44: Badania ultradzwiekowe

OKREŚLENIE WYMIARÓW NIEZGODNOŚCI

W badaniach ultradźwiękowych złączy spawanych rozróżnia się trzy rodzaje niezgodności spawalniczych:

-punktową – to jest niezgodność, której wymiary mieszczą się w obrębie padającej na nią wiązki ultradźwiękowej,

-liniową – to jest niezgodność, której szerokość mieści się w obrębie padającej na nią wiązki ultradźwiękowej, a drugi wymiar, długość, nie mieści się w niej,

-rozległą – to jest niezgodność, której obydwa wymiary nie mieszczą się w obrębie padającej na nią wiązki ultradźwiękowej.

Page 45: Badania ultradzwiekowe

OCENA JAKOŚCI ZŁĄCZY SPAWANYCH

W badaniach ultradźwiękowych można spotkać się z różnymi sposobami oceny jakości złączy spawanych. Według dotychczasowych przepisów krajowych klasyfikację najczęściej przeprowadza się na tzw. odcinku normalnym czyli w miejscu, gdzie występuje największa wadliwość połączenia. Długość odcinka normalnego ustala się zależnie od grubości złącza następująco:

•równy 100 mm dla złączy o długości do 10 mm,

•10g dla złączy o grubości 10 ÷ 30 mm,

•300 mm dla złączy o grubości 30 mm.

Klasę wadliwości złącza określa się w zależności od:•rodzaju niezgodności,

•stopnia wielkości niezgodności,

•stopnia nasilenia niezgodności.

Page 46: Badania ultradzwiekowe

Każdorazowo, niezależnie od metody oceny jakości, wyniki badań należy zapisać w protokole, który powinien zawierać:•przedmiot badań,•cel, zakres badań lub uzgodnienia odbiorcze,•dane dotyczące aparatury,•numer badanego złącza,•kategoria badania,•dane o złączu,•oznaczenie wykrytych niezgodności,•położenie odcinka normalnego,•klasę wadliwości spoiny,•datę badania,nazwiska i podpisy osób badających, oceniających i

weryfikujących.

Page 47: Badania ultradzwiekowe

DZIĘKUJĘ !!!