- ERW kaynaklı boruların üretim sürecinde ultrasonik muayene
Ultrasonik muayene şu anda ERW kaynaklı boruların üretim sürecindeki ana tahribatsız muayene yöntemidir. Ana uygulama alanları şunlardır: 1) Çelik plakaların ultrasonik çevrimiçi testi. 2) ERW kaynağı ve iç ve dış çapak giderme sonrasında kaynak dikişlerinin ultrasonik çevrimiçi muayenesi. 3) ERW kaynaklarının çevrimdışı denetimi. 4) ERW kaynaklı boru uçlarının ultrasonik testi.
1. Çelik plakaların ultrasonik çevrimiçi muayenesi
Çelik plakaların ultrasonik dalga çevrimiçi tespiti, genellikle su filmi veya yerel suya daldırma yöntemleriyle birleştirilmiş çift kristal veya çok kristalli problar kullanır. Temel amacı, çelik levhanın yüzeyine paralel olan çelik levhadaki katmanlı kusurları tespit etmektir. İki ana tarama yöntemi vardır: birincisi, haddeleme yönünde paralel çizgiler boyunca tarama; ikincisi, çelik levha haddeleme yönü boyunca doğrusal olarak hareket eder ve sonda, çelik borunun hareketi yönüne dik olarak ileri geri hareket ederek "z" şeklinde bir tarama oluşturur. Sonraki ERW kaynağında çelik levhanın kenarı bir kaynak oluşturduğundan buradaki kusurların tespiti, çelik levhanın ultrasonik testinde özellikle önemlidir. İlgili standartlar ve spesifikasyonlar çelik levhanın kenarının %100 taranmasını gerektirir. Gerçek çalışmalarda genellikle bu, çelik levhanın kenarındaki probların sayısının arttırılmasıyla sağlanır.
2. Kaynakların ultrasonik çevrimiçi denetimi
ERW kaynak ultrasonik online muayenesi, kaynak ve iç ve dış çapakların alınmasından sonra gerçekleştirilir. Temel olarak iki bölümden oluşur: İlk olarak, iç ve dış çapakların kazıma etkisini tespit etmek için A taramasını veya B taramasını kullanın. A taramasıyla karşılaştırıldığında B taraması, iç çapakları giderdikten sonra kaynağın iç duvar morfolojisini gerçek zamanlı olarak görüntüleyebilir ve grafik ekranı daha sezgiseldir; ikincisi, uzunlamasına dalga eğik olarak gelir ve bunun kaynaklı borudaki kırılmasıyla üretilen enine dalga, kaynak kusurlarını tespit etmek için kullanılır. Kaynak sıcaklığı şu anda nispeten yüksek olduğundan, çevrimiçi denetimde genellikle yüksek sıcaklık probları kullanılır ve yerel suya daldırma yöntemi kullanılır.
3. Kaynak ultrasonik çevrimdışı muayene ve boru ucu muayenesi
ERW kaynaklarının çevrimdışı ultrasonik testi genellikle hidrostatik test ve pah kırma sonrasında gerçekleştirilir ve esas olarak kaynaktaki ve ısıdan etkilenen bölgedeki boylamasına kusurları tespit etmek için kullanılır. Tespit verimliliğini artırmak için genellikle otomatik tespit kullanılır. Otomatik algılamada boru ucundaki kör alanın etkisinden dolayı. Daha sonra genellikle kaynakların manuel ultrasonik taraması eklenir. Boru ucu muayenesinin içeriği esas olarak boru ucu kaynaklarının, boru ucu taban malzemesi katmanlı kusurlarının ve eksenel ve çevresel kusurların tespitini içerir. Katmanlı kusurların tespitinde genellikle bölünmüş problar kullanılır ve kaynak ve taban malzemesindeki eksenel kusurlar ve çevresel kusurlar genellikle eğik bir probla taranır.
- ERW kaynak ultrasonik testi için proses parametrelerinin seçimi
ERW kaynaklarının ultrasonik testi temel olarak iki yöntemi içerir: otomatik test ve manuel test. Şu anda, ERW kaynaklarının otomatik tespiti esas olarak iki şekilde gerçekleştirilir: tekerlek probu tespiti ve yerel suya daldırma tespiti. Otomatik muayene, yüksek tespit verimliliği ve hızlı hız gibi avantajlara sahiptir, ancak kusurların kesin konumlandırılmasına ve niteliksel ve niceliksel analize elverişli değildir; Buna karşılık, manuel inceleme daha esnektir; yalnızca kusurların doğru bir şekilde bulunmasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda yankı özellikleri ve dinamik dalga formları aracılığıyla kusurların niteliksel ve niceliksel analizini de gerçekleştirir. Otomatik ultrasonik dalgalar tarafından tespit edilen kusurlar genellikle manuel yöntemler kullanılarak daha da doğrulanır. ERW kaynaklarının ultrasonik testi için dikkate alınması gereken proses parametreleri arasında kırılma açısı, ses ışınının genişliği ve algılama frekansı bulunur.
1. Kırılma açısının seçimi
ERW kaynaklarının ultrasonik testi genellikle eğik gelişli uzunlamasına dalgaları benimser. Tespit, iş parçasında ve kaynakta dalga modu dönüşümü yoluyla enine dalgalar üretilerek gerçekleştirilir. İki temel koşul şunlardır: 1) Ana metalde ve kaynakta saf enine dalgalar uyarılır. 2) Enine dalga ses ışını çelik borunun iç duvarını tarar.
2. Algılama frekansının seçimi
Ultrasonik testin frekans aralığı geniştir; genellikle 0.5-10MHz. Frekans seçiminde temel olarak aşağıdaki faktörler dikkate alınmalıdır:
(1) Ultrasonik algılamanın hassasiyeti dalga boyunun yaklaşık yarısı kadardır. Sıklığın arttırılması daha küçük kusurların bulunmasında faydalıdır. Ayrıca frekans ne kadar yüksek olursa darbe genişliği o kadar küçük ve çözünürlük de o kadar yüksek olur.
(2) Yüksek frekans, kısa dalga boyu, küçük yarı yayılma açısı, iyi ses ışını yönlendirmesi ve konsantre enerji, kusurların keşfedilmesi ve yerinin belirlenmesinde faydalıdır. Ancak aynı çip boyutu için frekans ne kadar yüksek olursa, yakın alan alanı da o kadar büyük olur ve bu da tespit açısından daha zararlı olur.
(3) Frekans arttıkça, ultrasonik dalgaların saçılımı ve emilim zayıflaması keskin bir şekilde artar ve bu da tespite zarar verir.
Test sırasında çeşitli faktörler kapsamlı bir şekilde dikkate alınmalı ve test sıklığı makul bir şekilde seçilmelidir. ERW kaynaklı borular için temel malzeme genellikle nispeten ince taneli sıcak haddelenmiş rulolardır. İndüksiyonla ısıtma ve ekstrüzyon kalıplama sonrasında kaynak füzyon bölgesinin ve ısıdan etkilenen bölgenin genişliği dardır ve tane boyutu temel olarak ana malzemeninkiyle aynıdır. Gerçek çalışmada, daha yüksek çözünürlük elde etmek için, algılama hassasiyeti sağlanırken mümkün olduğunca daha yüksek bir frekansın, genellikle 2.5-5MHz arasında seçilmesi gerekir.
- Referans test bloğu
Referans test bloğu, ERW kaynaklarının ultrasonik testinin hassasiyetini belirlemek için temel oluşturur. API 5L ve GB/T9711 standartları, çelik boru kaynaklarının ultrasonik testini yapay olarak yansıtmak için N10 oluklara veya 3,2 mm dikey deliklere sahip karşılaştırma test bloklarının kullanılmasını gerektirir. Kusur tespitinde kriter olarak vücut yankısının %100'ü kullanılır.
- Çözüm
(1) ERW kaynaklı boruların ultrasonik testinde, kaynaklı borularda saf enine dalgaların uyarılmasını ve kaynaklı boruların iç duvarını taramasını sağlamak için, kaynaklı boruların kesme dalgası kırılma açısı aralığının alt sınırı 33,2 derece olup, üst sınırı kaynaklı boruların iç ve dış çap oranına (r/R) bağlıdır. R/R değişimiyle değişir. r/R değeri ne kadar büyük olursa aralığı da o kadar geniş olur.
(2) Kaynaklı borunun iç duvarının ses ışınının kırılma açısı 45 derece olduğunda, kaynak ve ısıdan etkilenen bölgedeki yüzey açılma kusurlarını tespit etme hassasiyeti yüksektir. Ancak kaynak içindeki radyal alan kusurlarının tespitini hesaba katmak amacıyla, tarama için büyük kırılma açılarına sahip enine dalga akustik ışınlarının da kullanılması gerekir.
(3) Ateşleme ekibinin ses ışınının genişliği, enine dalga kırılma açısına ve çelik borunun çapına göre kapsamlı bir şekilde değerlendirilmelidir. Kaynaklı boruda ses ışınının üst kenarının yüzey dalgalarını uyarmamasını sağlamak ve kaynaklı boruda kırılan boyuna dalgaların oluşmasını önlemek gerekir.
