Úlkljóðaprófanir á samsteypu plötueldfötum: Greina hlutfall ferríts og austeníts og mögulegar galla

Úlkljóðaprófanir á samsteypu plötueldfötum: Greina hlutfall ferríts og austeníts og mögulegar galla

Duplex rostfrí stál eru lykilþáttur í nútíma iðnaði, gætt fyrir frábæra styrkleika og ámótlarleika. Hins vegar kallar flókin tveggja fasa smásturktur (austenit og ferrit) á sér sérstök viðtök fyrir óaðgerandi prófanir (NDT). Últraglugga prófanir (UT) eru lykilverkfæð til að tryggja heildarstöðu duplex stál sveisa, en krefst þess að skilja hvernig eiginleikar efnið hefur áhrif á innsýni. Þessi leiðbeining býður upp á venjulegt ramma verkfæði til að nota UT til að meta bæði sveisa gæði og smásturktur hjá duplex rostfrí stáli.

Af hverju últraglugga prófanir eru lykilþættir fyrir duplex sveisu

Sveisa duplex rostfrí stál er fín jafnvægiskonur. Ferlið verður að ná tveimur lykilmönnum markmiðum:

1. Vandlaus sveisa: Laus við sprungur, vandlausan sameiningu, holur og innsetningar.

2. Jafnvæg smásturktur: Viðhalda fasajafnvægi á um það bil 50% austenit og 50% ferrit til að varðveita fasteignareiði og ámótlarleika.

UT er aðal aðferðin til að staðfesta fyrri markmiðið. Hins vegar hefur annað markmiðið bein áhrif á sjálfa UT-inspektið. Ójöfleg mikrostructúra getur valdið því að gallar séu faldnir eða búin til rangar vísbendingar, sem gerir skilning á báðum nauðsynlegan að vera vel þekktur.

Áttin við: Akustisk anisotrópi í tvítegundamikrostructúrum

Aðal áttin við við innsýni í tvítegundastál er akustisk anisotrópi . Þetta þýðir að hljóðbylgjum hraði breytist eftir því í hvaða átt þær ferðast í gegnum efni kristallbygginguna.

• Í jafnvægis efnum (eins og venjuleg austenít eða ferrít stál), fer hljóðbylgjur með jöfnum hraða í allar áttir, sem gerir túlkun einfalda.

• Í anisótróp efnum (eins og tvítegundastál og sveiflur), getur hljóðstrållinn dreifður, hroknaður og skiptur, sem veldur:

  • Beamsnúningur: Hljóðstrålen fer mögulega ekki í beinni línu, sem gerir það erfitt að nákvæmlega staðsetja galla.

  • Froðning: Tapi á merkistyrki, sem minnkar inntröngun og getu til að finna smá eða djúpa galla.

  • Há hljóðstyrkur: Flókin strúktúr korns myndar háan grunnhljóðstyrk eða hljóð, sem getur falið raunverulega galla.

Þessi anisotrópi er mest áberandi í sjálfri saumgerðinni, þar sem stefnu-steinuðin hefur grjósk korn og alvarleiki hennar er beint tengdur við jafnvægi ferrít- austenít.

UT-aðferð: Lykilkömmur fyrir tvítegundastál

Til að takast á við þessar áskoranir verður að hanna og staðfesta UT-aðferðina nákvæmlega.

1. Val á tækjum og umbreytum:

• Teknik:  Time-of-Flight Diffraction (TOFD) er mjög áhrifarík fyrir duplex saumstæður þar sem hún er minna viðkvæm fyrir geisladreifingu og veitir frábæra stærðargetu fyrir planarir galla. Fasaður hljóðbylgju prófun (PAUT) er einnig betri en hefðbundin UT vegna hennar getu til að framkalla margföld geislahorn og veita nákvæmar sjónrænar kort af saumsvæðinu.

• Húðir: Notaðu lægra brotshorn (t.d. 45°) til að bæta hlutfall hljóðmerkis við óþekkt. Hefðbundin 60° eða 70° próf geta lent í meiri geislaafbrigði.

• Töpuð: Lágari tíðni (t.d. 2 MHz) veitir betri innrennslu en lægri upplausn. Hærri tíðni (t.d. 4-5 MHz) veitir betri upplausn en getur verið við hærri brotum. Jafnvægi verður að verða tekið miðað við efniþykkt.

2. Stilling og viðmiðunarblokkir:

• Grunnatriði: Stilling verður að vera framkvæmd á viðmiðunarblokk sem er gerð úr sömu duplex tegund og vöruformi (t.d. rör, plötu) og þá sömu og hlutnum sem er verið að skoða.

• Af hverju þetta skiptir máli: Notkun á viðmiðunarbloci af kolstáli leiðir til mikilla ónæmis, vegna þess að hljóðhraðinn er annur. Duplex-blocið tekur tillit til raunverulegan hljóðhraða og hljóðgæslu í efni með ólíkri eiginleika eftir átt.

3. Skönnun og túlkun á gögnum:

• Virkir verða að fá menntun til aðgreina á milli:

  • Rúmfræðilegar sýningar: Afbrigði frá sveiflu, hægri eða hol í botninum.

  • Hljóðbylgjur í efni: Þægilegt, kornasöm mynstur í bakgrunni sem kemur fram af byggingu kornsins.

  • Raunverulegar gallar: Skærar og greinilegar sýningar sem ljúga áberandi yfir hljóðinu og hægt er að rekja yfir ýmsar horn á skannara.

Greining á ójafnvægi í efni með ósýnilegri prófun

Þótt mæling á metlögunarhæfri hlutfallslegri samsetningu þurfi aðferðir úr metallfræðilegri rannsókn (t.d. punktaritun), getur hljóðbylgjumæling (UT) gefið sterka vísbendingar um vandamál:

Mikilvæg athugun: Ef UT bendir á mikrostrúktúrfrávik verður það staðfest með niðrandi prófun (t.d. að klippa út reit fyrir metallfræðilega greiningu). UT er sýningartól fyrir mikrostrúktúr, ekki endanleg mæling.

Algengar sveifsviðsleysur og þeirra UT undirskriftir í tvítegnum stáli

Bestu aðferðir fyrir áreiðanlega insýknun

1. Aðferðarleyfi: Staðfestu UT aðferðina á eftirlíkingu sem inniheldur raunverulegar, týpískar galla (t.d. ságeymslur, EDM röðlur) og svæði þar sem mikrostrúktúr ójafnvægi er þekkt.

2. Hæfður starfsmaður: Notaðu aðeins UT tæknimenn af stigi II og III með sérstaka reynslu af insýknun anisótrópa efna eins og tvöfaldur rostfreyðsla og sveiflar.

3. Upptökur á gögnum: Taka upp öll A-sker og fyrir PAUT/TOFD fullar geislastærðarskönnun. Þetta gerir mögulegt að framkvæma endurskoðun og önnur dómsmál um vanskilin tilgreiningar.

4. Tengsl við önnur NDT: Þegar týni er á réttindum, skal tengja niðurstöður úr hljóðbylgjuathugun við aðrar aðferðir. Vökvaþreifingarprófun (PT) er mjög góð fyrir yfirborðsdefekt og geislunarmyndunarprófun (RT) getur gefið annað sjónarhorn á rúmdefekt.

Ályktun

Hljóðbylgjuathugun á samsettum rostafriðstálssveimum krefst breytinga á venjulegri aðferð. Tækifæri til árangurs er háð því að skilja að örsmæða efnisbyggingin er ekki aðeins eiginleiki sem mælaz en jafnframt grundvallarheppni sem hefur áhrif á athugunina sjálfa. Með því að nota háþróuðar aðferðir eins og PAUT og TOFD, stilla á viðmótandi viðmælislóta og skilja hljóðmerki bæði defekta og örsmæða efnisbreytinga, geta skoðendur örugglega tryggt heildarstöðugleika og afköstum helstu samsettra rostafriðstálshluta.