مهدی اژدری: تست بروش التراسونیک

موضوع : تست التراسونیک

مهدی اژدری

تست آلتراسونیک ﴿UT﴾

تست غیرمخرب: تست مواد گوناگون از نظر وجود هر نوع گسستگی، بدون هر گونه اثر تخریبی بر آن.

مهمترین روشهای تست غیر مخرب شامل:

آلتراسونیک ﴿UT﴾

رادیوگرافی ﴿RT﴾

ذرات مغناطیس ﴿MT﴾

مواد رنگی نافذ ﴿PT﴾

بازرسی چشمی ﴿VT﴾

جریان گردابی ﴿ET﴾

در تمام روشهای فوق تفسیر نتایج بدست آمده اهمیت حیاتی دارد که بیشتر به مهارت و تجربه اپراتور بستگی دارد.

مزایای استفاده از روش UT نسبت به RT

تست التراسونیک خطری برای سلامتی ندارد و تکنسین می تواند بدون تعطیل کردن کار دیگر کارگران در کنار آنها به تست قطعات بپردازد.
یکی از بهترین راههای تشخیص LOF دیواره لوله، مخزن ها، ورقها، بویلرها و ترکهای جدار آنها که از عوامل مهم انفجار در بویلرها محسوب می شود میباشد.
بهترین راه تشخیص عیوب زیر سطحی مانند Lamination است که گاه در رادیوگرافی دیده نمی شود

۴-زمان صرف شده در تست UT یک قطعه با ضخامت زیاد نسبت به قطعه ای با ضخامت کم خیلی متفاوت نیست، درحالیکه در رادیوگرافی قطعات با ضخامت بالا مدت زمان بیشتری باید در معرض اشعه قرار بگیرد

۵- جواد دهی انی است و در همان لحظه میتوان جواب تست را مشخص نماییم.

تجهیزات تست التراسونیک:

۱-دستگاه ut

۲- کابل

۳-پراب

۴-کوپلنت

۵-بلوک های کالیبراسیون

انواع پراب

انواع مختلفی از پرابها (که ترانسدیوسر یا Search Unit نیز نامیده می شوند) طراحی و ساخته می شود ولی متداول ترین آنها که در جوش، صنعت هواپیمایی و تستهای معمول التراسونیک مورد استفاده قرار می گیرد شامل׃

پراب نرمال Compression Wave Probe

پراب نرمال در قطعه تولید امواج طولی می کند و تشکیل شده از یک کریستال در یک محفظه فلزی یا پلاستیکی و سیمی که جریان الکتریکی را از دستگاه التراسونیک به پراب می رساند تا باعث لرزش کریستال و تولید امواج نماید.همچنین در پشت کریستال ماده ای قرار گرفته که باعث کاهش لرزشهای کریستال شده و به اصطلاح Damping می کند. در جلوی آن هم قطعه ای سرامیکی جهت جلوگیری از فرسایش کریستال قرار گرفته است.

پراب زاویه ای Angle Probe

پراب زاویه ای در واقع همان پراب نرمال است با این تفاوت که با زاویه دلخواه درون Perspex قرار گرفته است. پراب زاویه ای معمولاً در قطعه تولید امواج عرضی و گاهی اوقات امواج سطحی می نماید و بطور گسترده ای در تست جوش، ریخته گری و صنایع هواپیمایی کاربرد دارد. پراب زاویه ای برای تشخیص عیوبی مورد استفاده قرار می گیرد که از نظر طرز قرار گرفتن قابل تشخیص به وسیله پراب نرمال نیست، مانند عیوب در جوش.

انتخاب پراب

در انتخاب پراب باید به عوامل زیر توجه نمود :

تناسب ضخامت قطعه با قطر پراب

شکل هندسی قطعه

وضعیت سطح قطعه

ساختار متالوژیکی قطعه ، نوع دانه بندی ، موقعیت و جهت عیوب مورد انتظار

انتخاب فرکانس پراب

فرکانس بالاتر قدرت تفکیک پذیری بالاتر

فرکانس بالاتر حساسیت بالاتر

فرکانس بالاتر Beam Spread کمتر در نتیجه Sizing بهتر عیب

فرکانس پایینتر نفوذ بیشتر و کاهش شدت صوت کمتر

فرکانس پایینتر مناسبتر برای سطوح ناصاف

فرکانس پایینتر گستره بیشتر بخش پرتو در نتیجه پرتوهای بازتابی بیشتر از عیب و مناسب جهت تشخیص عیوب با شکل وجهت های نامساعد

انتخاب اندازه قطر پراب

قطر بزرگتر کریستال انرژی صوتی بیشتر و دامنه وسیعتر تست قطعه

قطر بزرگتر کریستال عدم تماس کامل با سطوح ناصاف و دارای انحنا

قطر کوچک کریستال Near Zone کوچکتر

پرابهای تک کریستال برای قطعات با ضخامت بالای 15mm تا 30mm مناسبند.

پرابهای دو کریستال برای قطعات با ضخامت کم مناسبند بخصوص وقتیکه دنبال عیوب نزدیک به سطح می گردیم، البته این پرابها را میتوان طوری شکل داد که برای سطوح دارای انحنا نیز مناسب باشند.

Couplant

کوپلنت یا سیال جفت ساز

موادی مانند آب، روغن، گریس و گلیسیرین که جهت از بین بردن هوا بین قطعه و پروب قرار می گیرند. بلوک های کالیبراسیون

دو عکس از بلوک v1 و v2 میزارم هر سوالی داشتید در پایان جواب خواهم داد. $C:\Users\Danesh-pc\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\photo_2016-05-18_09-40-19.jpg$

از بلوک ها کالیبراسیون برای کالیبره کردن دستگاه، زاویه پراب، دقت پراب، رسم نموار و.... استفاده میشود.

تست تورق Lamination

چنانچه در مرحله ریخته گری ورقهای فلزی حباب وارد شود در موقع نوردکاری Rolling تبدیل به لایه هایی از فضای خالی می شود که باعث جدایش صفحه ای بین بالا و پایین ورق می گردد. یا نفوذ هیدروژن موجود در گازهای حاوی h2s گاز ترش که باعت ایجاد لمینیشن میشو، بهترین راه تشخیص این عیب روش التراسونیک با پراب نرمال است.

مراحل انجام تست Lamination

1- استفاده از پراب نرمال

2- کالیبراسیون دستگاه معمولا بوسیله بلوک کالیبراسیون یا خود ورق انجام می گیرد.

3- روی CRT به دو اکو برگشتی در موقعیتهای 4 و 8 نیاز داریم که با تنظیم Range انجام می دهیم.

4- جهت اطمینان از اینکه در محل قرار گرفتن پراب در ورق عیبی وجود ندارد پراب را 6 اینچ روی ورق حرکت می دهیم ، موقعیت اکوها نباید تغییر کند.

5- ارتفاع اکو دوم را به 50% صفحه می رسانیم.

6- مش بندی ورق ׃ از هر طرف ورق به اندازه 2 اینچ خطی به موازات طرف دیگر رسم می کنیم، فاصله ستونهای بعدی 3 ، 6 یا 9 اینچ از یکدیگر خواهد بود.

7- در هر نقطه عیبی مشاهده شد خانه های مجاور باید تست شود

8- اگر عیب گسترده باشد ارتفاع اکوهای 4 و 8 کم شده یا از بین می رود و اکو عیب ظاهر می شود

9_ اگر عیب کوچک باشد ارتفاع اکوهای 4 و 8 کم شده و ممکن است اکو عیب مشاهده نشود

10- رد یا قبول عیوب وتعداد آنها بسته به نظر کارفرما دارد ولی طبق استاندارد ASTM A 435 ، Lamination به قطر 3 اینچ ﴿75mm﴾ یا 3/1 ضخامت قابل قبول است.

11- Sizing ׃ اگر عیبی مشاهده شد پراب را حرکت داده تا به حداکثر مقدار خود برسد که آنجا مرکز عیب می باشد، به حرکت پراب ادامه داده تا جاییکه ارتفاع اکو عیب و اکوهای 4 و 8 با یکدیگر برابر شود، آنجا مرز عیب خواهد بود. معمولا از اب به عنوان کوپلنت استفاده میشود.

مراحل تست جوش بر اساس استاندارد ASME Sec v , vш

1- چک دستگاه

2- انتخاب پراب مناسب ׃ قطعات با ضخامت بیش از 20mm پراب 45 یا 60 و کمتر از 25mm پراب 70 استفاده شود، روش دیگر استفاده از فرمول H.S و قرار دادن زاویه پراب بجای α است.

3- انتخاب Range مناسب ׃ بر اساس Leg 2 + 20%

4- رسم منحنی DAC و بدست آوردن dB مرجع

نکته ׃ انتخاب بلوک DAC بر اساس ضخامت قطعه انجام می شود.

5- تعیین Leg2 و Leg1

6- تعیین H.S و F.S روی قطعه

نکته ׃ وقتی جلوی پراب دقیقا روی خط H.S است، ریشه جوش در حال اسکن شدن است.

7 - تست کامل منطقه F.S تا لبه جوش از نظر Lamination

8 - افزودن 14 dB به RF Db و شروع اسکن

9 - ابتدا اسکن با زاویه 10 درجه و بعد با 15 درجه سپس Travers

10 - نشانه گذاری کردن عیوب، Sizing ، تنظیم Report

نکته ׃ اگر طول عیب از سه برابر عرض آن بزرگتر بود ، آن عیب را خطی گویند.LOP ،Crack ، LOF عیب خطی هستند و در استاندارد ASME ، بدون توجه به اندازه Reject می باشند.

نکته: اگر طول عیبی کوچکتر یا مساوی عرض آن باشد ، آن عیب را گرد گویند.Porosity و Slag عیب گرد می باشند و Reject یا Accept آنها بسته به طولشان است.

FS=full skip

منظور فاصله ایست که پراب روی فلز پایه باید حرکت کند تا کل جوش پاییش شود

Hs= half skip