Оборудование для ультразвукового контроля сварных соединений

Дефектоскопы ультразвуковые для контроля сварных швов

Ультразвукова́я дефектоскопи́я — метод, предложенный С. Я. Соколовым в 1928 году и основанный на исследовании процесса распространения ультразвуковых колебаний с частотой 0,5 — 25 МГц в контролируемых изделиях с помощью специального оборудования — ультразвукового преобразователя и дефектоскопа [1] :125 . Является одним из самых распространенных методов неразрушающего контроля.

Принцип работы [ править | править код ]

Звуковые волны не изменяют траектории движения в однородном материале. Отражение акустических волн происходит от границы раздела сред с различными удельными акустическими сопротивлениями.

Чем больше различаются акустические сопротивления, тем большая часть звуковых волн отражается от границы раздела сред. Так как включения в металле обычно содержат газ (смесь газов) возникающих вследствие процесса сварки, литья и т. п.

И не успевают выйти наружу при затвердевании металла, смесь газов имеет на пять порядков меньшее удельное акустическое сопротивление, чем сам металл, то отражение будет практически полное.

Эффект возникает из-за того, что при размере препятствия меньше четверти длины волны, отражение колебаний практически не происходит, а доминирует их дифракция. Поэтому, как правило, частоту ультразвука стремятся повышать. С другой стороны, при повышении частоты колебаний быстро растёт их затухание, что сокращает возможную область контроля.

Практическим компромиссом стали частоты в диапазоне от 0,5 до 10 МГц.

Возбуждение и приём ультразвука [ править | править код ]

Существует несколько методов возбуждения ультразвуковых волн в исследуемом объекте. Наиболее распространенным является использование пьезоэлектрического эффекта. В этом случае излучение ультразвука производится с помощью преобразователя, который преобразует электрические колебания в акустические путём обратного пьезоэлектрического эффекта.

Пройдя через контролируемую среду, ультразвуковые колебания попадают на приёмную пьезопластину преобразователя и, вследствие прямого пьезоэлектрического эффекта вновь становятся электрическими, которые и регистрируются измерительными цепями.

В зависимости от конструкции и подключения, пьезопластины преобразователя могут выполнять роль только излучателя ультразвуковых колебаний или только приёмника, либо совмещать в себе обе функции.

Также используются электромагнитно-акустический (ЭМА) метод, основанный на приложении сильных переменных магнитных полей к металлу. КПД этого метода гораздо ниже, чем у пьезоэлектрического, но зато может работать через воздушный зазор и не предъявляет особых требований к качеству поверхности.

Классификация методов исследования [ править | править код ]

Существующие акустические методы неразрушающего контроля подразделяют на две большие группы — активные и пассивные.

Активные [ править | править код ]

Активные методы контроля подразумевают под собой излучение и приём акустических волн.

Отражения [ править | править код ]

• Эхо-метод или эхо-импульсный метод — наиболее распространённый: преобразователь генерирует колебания (то есть выступает в роли генератора) и он же принимает отражённые от дефектов эхо-сигналы (приёмник). Данный способ получил широкое распространение за счёт своей простоты, так как для проведения контроля требуется только один преобразователь, следовательно при ручном контроле отсутствует необходимость в специальных приспособлениях для его фиксации (как, например, в дифракционно-временном методе) и совмещении акустических осей при использовании двух преобразователей. Кроме того, это один из немногих методов ультразвуковой дефектоскопии, позволяющий достаточно точно определить координаты дефекта, такие как глубину залегания и положение в исследуемом объекте (относительно преобразователя).
• Зеркальный или Эхо-зеркальный метод — используются два преобразователя с одной стороны детали: сгенерированные колебания отражаются от дефекта в сторону приёмника. На практике используется для поиска дефектов расположенных перпендикулярно поверхности контроля, например трещин.

• Дифракционно-временной метод — используется два преобразователя с одной стороны детали, расположенные друг напротив друга. Если дефект имеет острые кромки (как, например, трещины) то колебания дифрагируют на концах дефекта и отражаются во все стороны, в том числе и в сторону приёмника. Дефектоскоп регистрирует время прихода обоих импульсов при их достаточной амплитуде. На экране дефектоскопа одновременно отображаются оба сигнала от верхней и от нижней границ дефекта, тем самым можно достаточно точно определить условную высоту дефекта. Способ достаточно универсален, позволяет производить ультразвуковой контроль на швах любой сложности, но требует специального оборудования для фиксации преобразователей, а также дефектоскоп, способный работать в таком режиме. Кроме того, дифрагированные сигналы достаточно слабые.
• Дельта-метод — разновидность зеркального метода — отличается механизмом отражения волны от дефекта и способом принятия сигнала. В диагностике используется для поиска специфично расположенных дефектов. Данный метод очень чувствителен к вертикально-ориентированным трещинам, которые не всегда удаётся выявить обычным эхо-методом.

• Ревербационный метод — основан на постепенном затухании сигнала в объекте контроля. При контроле двухслойной конструкции, в случае качественного соединения слоёв, часть энергии из первого слоя будет уходить во второй, поэтому ревербация будет меньше. В обратном случае будут наблюдаться многократные отражения от первого слоя, так называемый лес. Метод используется для контроля сцепления различных видов наплавок, например баббитовой наплавки с чугунным основанием. Основным недостатком данного метода является регистрация дефектоскопом эхо-сигналов от границы соединения двух слоёв. Причиной этих эхо-сигналов является разница скоростей упругих колебаний в материалах соединения и их различное удельное акустическое сопротивление. Например на границе баббит-сталь возникает постоянный эхо-сигнал даже в местах качественного сцепления. В силу конструкционных особенностей некоторых изделий, контроль качества соединения материалов ревербационным методом может быть невозможен именно из-за наличия на экране дефектоскопа эхо-сигналов от границы соединения.
• Акустическая микроскопия благодаря повышенной частоте ввода ультразвукового пучка и применению его фокусировки, позволяет обнаруживать дефекты, размеры которых не превышают десятых долей миллиметра. Широкое применение в промышленности затруднено в связи с крайне низкой производительностью метода. Данный метод подходит для исследовательских целей, диагностике, а также радиоэлектронной промышленности.
• Когерентный метод — по сути является разновидностью Эхо-импульсного метода. Помимо двух основных параметров эхо-сигнала, таких как амплитуда и время прихода, используется дополнительно фаза эхо-сигнала. Использование когерентного метода, а точнее нескольких идентичных преобразователей, работающих синфазно. При использовании специальных преобразователей, таких как преобразователь бегущей волны или его современный аналог — преобразователь с фазированной решёткой. Исследования применимости данного метода к реальным объектам контроля ещё не завершены. Метод находится на стадии научно-исследовательских изысканий.

Прохождения [ править | править код ]

Методы прохождения подразумевают под собой наблюдение за изменением параметров ультразвуковых колебаний, прошедших через объект контроля, так называемых сквозных колебаний.

Изначально для контроля применялось непрерывное излучение, а изменение его амплитуды сквозных колебаний расценивалось как наличие дефекта в контролируемом объекте, так называемой звуковой тени. Отсюда появилось название теневой метод.

В англоязычной литературе метод прохождения называется through transmission technique или through transmission method, что полностью соответствует его российскому названию. Термин теневой в англоязычной литературе не применяется.

• Теневой — используются два преобразователя, которые находятся по две стороны от исследуемой детали на одной акустической оси. В данном случае один из преобразователей генерирует колебания (генератор), а второй принимает их (приёмник). Признаком наличия дефекта будет являться значительное уменьшение амплитуды принятого сигнала, или его пропадание (дефект создаёт акустическую тень).
• Зеркально-теневой — используется для контроля деталей с двумя параллельными сторонами, развитие теневого метода: анализируются отражения от противоположной грани детали. Признаком дефекта, как и при теневом методе, будет считаться пропадание отраженных колебаний. Основное достоинство этого метода в отличие от теневого заключается в доступе к детали с одной стороны.

Источник: https://mytooling.ru/instrumenty/defektoskopy-ultrazvukovye-dlja-kontrolja-svarnyh

Ультразвуковой контроль

Одним из направлений деятельности испытательной лаборатории ЗАО «ЛСЦ ПИИ МИКРО» является ультразвуковой контроль сварных соединений. Наши опытные специалисты проводят процедуру быстро и в соответствии с установленными требованиями.

Название услуги Цена

Определение прочности бетона (раствора) в конструкциях методами неразрушающего контроля (упругий отскок; ударный импульс; ультразвуковой) по ГОСТ 22690-88; ГОСТ 17624-2012 (один участок).	650 руб.
Определение глубины распространения трещин в бетоне ультразвуковым методом (одно измерение).	500 руб.
Ультразвуковая дефектоскопия (контроль) (УЗК), визуальный и измерительный контроль (ВИК) качества сварных соединений (швов) металлоконструкций и трубопроводов по СНиП 3.03.01-87; ГОСТ Р 55724-2013 (1 метр УЗК и 10 метров ВИК длины контролируемого участка).	от 2 до 5м- 7500 руб.
от 5 до10м- 5000 руб.
от 10 до20м- 3500 руб.
от 20 до40м- 2500 руб.
от 40 до 60 м-.1500 руб.
от 60 до 100 м-1000 руб.
от 100м и выше-500 руб.
Ультразвуковой и визуальный контроль качества (дефектоскопия) сварных соединений арматуры по ГОСТ 23858-79 (один стык).	от 10 до 30шт- 1500 руб.
от 30 до 60шт-1000 руб.
от 60 до 100шт-500 руб.
от 100 и выше-300 руб.
Ультразвуковой метод определения толщины стенок металлоконструкций и трубопроводов при одностороннем доступе с учетом коррозии металла по ГОСТ Р 55724-2013 (одно измерение).	700 руб.

Рассчитать стоимость работ

Особенности и суть используемой методики

Ультразвуковой контроль позволяет выявить поверхностные и скрытые дефекты сварных швов

Ультразвуковой контроль сварных соединений (дефектоскопия, УЗК) является популярным методом неразрушающего контроля. Он является обязательным.

Ультразвуковой контроль представляет собой экспертизу, которая способна в кратчайшие сроки выявить:

• износ изделий,
• поверхностные или внутренние дефекты металлов и сплавов,
• качество изделия или отдельного сварного шва.

Суть методики заключается в обработке объекта ультразвуком. При контроле сварных соединений колебания последовательно излучаются в изделие. После этого они воспринимаются в качестве отраженной волны специальным оборудованием (дефектоскопом).

Полученные результаты анализируются.

В результате специалист может:

1. Детализировать размеры дефекта.
2. Определить вид повреждения, классифицируя его как протяженный или точечный.
3. Установить форму дефекта (объемный или плоскостной).
4. Выяснить глубину залегания деформации и решить другие задачи.

Ключевые параметры изъяна определяются в ходе ультразвуковой методики по времени распространения ультразвука внутри материала, из которого изготовлено изделие.

Традиционно ультразвуковой контроль сварных соединений проводится в диапазоне от 0,5 до 10 МГц. Специалисты могут выявить большое количество различных дефектов в изделиях из металла и целых строительных конструкциях. В некоторых случаях ультразвуковой контроль сварных швов выполняется импульсами с частотой до 20 МГц. При использовании данной методики можно обнаружить даже самые незначительные изъяны.

Низкочастотный контроль проводится для проверки объектов, обладающих значительной толщиной (отливка, поковка и др.), а также для оценки металлов с крупнозернистой структурой (медь, аустенитная сталь, чугун) и плохим проведением ультразвуковых импульсов.

С помощью проведения ультразвуковой экспертизы можно с легкостью определить такие дефекты сварного соединения, как:

• трещины в зоне рядом со швом,
• поры,
• непровар,
• расслоения металла,
• некачественность шва,
• свищи,
• коррозия,
• участки с искажением размера и несоответствием химического состава,
• провисание металла в нижней зоне шва.

Исследование сварного соединения можно проводить в таких металлах, как:

• медь,
• легированные и аустенитные стали,
• чугун и др.

Проверкам подвергаются следующие разновидности швов:

• плоские,
• продольные,
• кольцевые.

Также оцениваются:

• тавровые соединения,
• сварные стыки,
• сварные трубы.

Геометрические рамки УЗД

1. Максимальная глубина залегания сварного соединения: 10 метров.
2. Минимальная глубина сварных швов: 3-4 мм.
3. Минимальная толщина шва: 8-10 мм (зависит от прибора).
4. Максимальная толщина металла: 500-800 мм.

Основные методы УЗК

1. Теневой метод. Данная методика заключается в контроле уменьшения амплитуды колебаний отраженного и прошедшего импульсов.
2. Зеркально-теневой метод. При таком способе дефекты швов обнаруживаются по коэффициенту затухания отраженного ультразвукового колебания.
3. Эхо-зеркальный метод.

   Данный способ, который также называют “Тандем”, заключается в использовании двух ультразвуковых аппаратов. Они работают одновременно и устанавливаются с одной стороны объекта. Сгенерированные колебания отражаются на приемник

4. Дельта-метод.

   Основывается на контроле ультразвуковой энергии, которая отражается от дефекта.

5. Эхо-метод. Данная методика основана на регистрации ультразвукового сигнала, который отражается от дефекта.

Отметим, что существуют и другие методики проведения экспертизы.

Но именно вышеперечисленные являются самыми популярными. Они зарекомендовали себя благодаря простоте реализации и высокой эффективности.

Достоинства и недостатки УЗК

Ультразвуковая методика отличается множеством достоинств.

В их числе:

1. Абсолютная безопасность для персонала. Ультразвуковые волны в отличие от рентгеновского излучения не наносят вреда человеку, который занимается контролем.
2. Возможности использования методики на действующих объектах. При этом их не нужно выводить из эксплуатации даже на короткий срок.
3. Мобильность. Современные УЗ-дефектоскопы являются портативными. Их можно использовать там, где необходимо. Приборы не занимают много места и отличаются относительно небольшим весом.
4. Отсутствие риска повреждения исследуемого объекта. Изделия не разрушаются в ходе контроля.
5. Невысокая стоимость. Ультразвуковой контроль доступен для многих организаций. Благодаря этому методика приобретает все большую популярность.
6. Высокая точность и скорость проведения экспертизы сварных швов. На время исследования не нужно останавливать производство. Экспертиза может проводиться очень быстро. При этом ее результаты вы получите тут же.

К сожалению, метод не лишен недостатков.

К ним относят:

1. Невозможность получения точных размеров дефектов. Одинаковые по размеру и форме изъяны, заполненные шлаком и воздухом, способны отражать импульсы по разному. Из-за этого при контроле могут возникать ошибки.
2. Отсутствие возможности оценить все изъяны. Ультразвуковой контроль выявляет не 100% дефектов.
3. Сложность анализа некрупных деталей небольшой толщины. Также усложняется процедура контроля швов на объектах сложной формы с криволинейной геометрией.
4. Необходимость в подготовке металлических поверхностей. Перед контролем необходимо очищать изделия от ржавчины, окалины и иных загрязнений.
5. Затрудненность исследования металлов с высокой зернистостью. Это связано с тем, что они способны «глушить» ультразвук.
6. Необходимость в покрытии контролируемого участка специальным контактным составом. Обычно используются глицерин, машинное масло или особый гель. Данные составы обеспечивают оптимальный акустический контакт.

Несмотря на имеющиеся недостатки методика контроля является наиболее надежной. Она позволяет выявить многочисленные дефекты. Безусловно, операцию должны проводить специалисты. Только они способны грамотно истолковать результаты экспертизы и предоставить их вам.

Как проводится УЗК?

Ультразвуковой дефектоскоп позволяет детализировать размеры дефекта сварного соединения

1. Удаление краски и ржавчины со сварочных швов. Операция проводится с обеих сторон на расстоянии 50-70 мм от соединения.
2. Обработка поверхности металла около шва и самого шва специальным составом (маслом, глицерином и др.). Данная процедура позволяет существенно повысить точность результата дефектоскопии.

3. Настройка прибора. Данная операция проводится по определенному стандарту. Он определяется в соответствии с конкретной задачей ультразвуковой дефектоскопии.
4. Перемещение искателя вдоль шва (зигзагообразно).
5. Максимальное разворачивание искателя при появлении устойчивого сигнала на экране прибора.
6. Фиксация обнаруженных дефектов и их координат.
7. Занесение данных проверки в специальную таблицу.

   По ней в дальнейшем вы сможете быстро обнаружить дефект и устранить его.

Важно! В России особенности экспертизы зафиксированы в ГОСТ Р 55724-2013. В данном государственном стандарте в полном объеме рассмотрены методики исследования различных типов швов, выполненных с использованием многочисленных способов сварки.

Также в стандарте описаны стандартные образцы (эталоны), которые применяются для профессиональной настройки дефектоскопа.

Также различными нормативными документами устанавливаются и объемы экспертизы, а также используемые нормы оценки швов. В организациях, которые производят особо ответственные изделия, могут применяться собственные методические материалы. Они проверяются Ростехнадзором и иными контролирующими органами.

Основа безопасной эксплуатации

Дефектоскопия сварных соединений должна выполняться своевременно. Только в этом случае вы сможете предотвратить возникновение аварийных ситуаций.

К сожалению, многие вспоминают о необходимости использования УЗК только на финальной стадии производства. Однако это недопустимо.

Оценка сварных швов должна проводиться не перед пуском трубопровода или сдачей строительного объекта, а сразу же после подготовки конструкций и их отдельных элементов. Только в этом случае можно гарантировать правильную эксплуатацию объекта.

Также не следует доверять экспертизу неспециалистам. Они способны допустить ошибки, пропустить серьезный дефект. При этом компании-«однодневки» часто не несут никакой ответственности за проделанную работу.

Обратитесь к специалистам испытательной лаборатории «МИКРО»! Они являются настоящими профессионалами в ультразвуковом контроле. Все операции проводятся опытными мастерами в соответствии с установленными стандартами и требованиями.

Исследования в компании «Микро»: основные преимущества

1. Внушительный опыт специалистов. Мы регулярно проводим оценку качества различных строительных конструкций и соединений. Специалистами оцениваются важнейшие параметры металлов.
2. Доступность услуг. Мы не завышаем стоимость контроля. Благодаря этому к нам могут обращаться представители различных организаций, а также индивидуальные предприниматели.

3. Соответствие работ установленным требованиям и наличие необходимых свидетельств и лицензий. Мы выполняем все проверки с соблюдением норм и правил. Это позволяет гарантировать предоставление не только объективных, но и абсолютно легальных результатов. Полученный вами результат экспертизы может быть предоставлен в различные контролирующие организации.
4. Высокая скорость решения задач.

   Любые проверки металлических соединений проводятся в кратчайшие сроки. Уточнить время выполнения процедуры вы можете еще до ее начала.

5. Предоставление профессиональной поддержки на любых этапах работ. Интересует стоимость работ? Хотите уточнить особенности проведения экспертизы? Наши специалисты ответят на все вопросы.

Обращайтесь! Быстро, грамотно и по выгодной стоимости мы проведем оценку металлических соединений. Это позволит вам обрести уверенность в высоком качестве выполненных работ и снизить многочисленные риски.

В зависимости от длины сварных швов скидки до 50%!!! ЗВОНИТЕ!!!

Наши преимущества

Оперативность, в силу узкой направленности нашей деятельности

Высокое качество и профессионализм выполняемых нами работ

Наличие квалифицированных кадров

Обеспеченность научно-технической и обновляемой нормативной базой

Применение передового оборудования, поверенного и аттестованного

Источник: https://stroy-exp.ru/stroitelnaja-laboratorija/svarka/ultrazvukovoj-kontrol/

Принцип действия УЗК

Звуковые волны отличаются неизменностью своей траектории в однородном материале. Их отражение говорит о наличии сред, удельные акустические сопротивления которых отличаются друг от друга.

Метод УЗК подразумевает излучение в проверяемый объект акустических колебаний для принятия их отражения специальным дефектоскопом с пьезоэлектрическим преобразователем.

Анализ полученных данных позволяет выявлять отклонения и определять их ключевые параметры (габариты, глубину, форму) по амплитуде отраженных звуковых волн.

Алгоритм акустической дефектоскопии

Технология УЗК, использующаяся в промышленном производстве без малого сто лет, применяется для проверки сварочных швов, пайки, сварки и склейки разноструктурных соединений и металлов. Продолжительная популярность метода обусловлена выявлением широкого диапазона микро-отклонений и точностью результатов.

Сферой максимального применения акустической дефектоскопии является контроль сварных соединений. Типичным примером проведения мероприятий УЗК может служить, выполнение теневого метода, чей поэтапный алгоритм предусмотрен ГОСТ Р 55724-2013:

1. Тщательное очищение исследуемого сварного шва, с прилегающими к нему с обеих сторон участками шириной до 70 мм
2. Нанесение смазочного средства (глицерин, солидол, технические масла) для повышения точности результатов
3. Настройка и калибровка средств УЗК по действующим стандартам
4. Установка излучателя и приемника (искателя)
5. Искатель сканирует сварочный шов, перемещаясь зигзагами по всей его длине. Появление на мониторе сигнала с наибольшей амплитудой свидетельствует о наличии повреждений
6. Если достоверность присутствия изъяна установлена, сведения о нем вносятся в регистрационную таблицу:
• Расслоения и пористость наплавленного металла
• Трещины, неровности, непровары
• Свищеобразные повреждения, несплавления
• Провисание, коррозия и окислы металла
• Нарушение геометрических параметров и химического состава
7. Согласно ГОСТ 55724-2013, результаты протоколируются и вносятся в специальный журнал, после проведения нескольких серий сканирования:
• Наименование и индекс разновидности сварного стыка
• Длина проверяемого шва
• ТУ проведения проверки
• Наименование и тип, используемых приборов
• Частота колебаний в герцах

Проведение УЗК не ограничивается промышленными отраслями и достаточно часто применяется в частном порядке в процессе возведения или реконструкции жилой и коммерческой недвижимости.

Особенности оценки результатов

От чувствительности прибора зависит качество сканирования, распознание и определение количества отклонений. Обнаруженные дефекты оцениваются по таким параметрам, как:

• Величина колебания и условная длина звуковой волны
• Геометрические характеристики отклонений

УЗК не позволяет установить предельно точные показатели дефекта, поэтому для сопоставления используется эталонное изделие. Реальная площадь отклонения почти всегда превышает размеры, полученные путем специальных вычислений.

Классификация методов УЗК

Многочисленность разновидностей методов УЗК обусловила их разделение на две группы.

Активные методы базируются на излучении и приеме упругих волн. Они включают в свою группу:

1. Методы прохождения – отслеживания изменений сквозных колебаний, прошедших через проверяемый объект, среди которых:
• Теневой, использующий два преобразователя, один из которых для генерирования, а второй — для приема колебаний.
• Зеркально-теневой, контролирующий объекты с двумя параллельными сторонами
• Временной теневой, базирующийся на импульсном запаздывании и контролирующий бетон
• Эхо-сквозной, использующий два преобразователя по разным сторонам проверяемого объекта
• Велосиметрический, фиксирующий изменения скорости упругих волн
• Комбинации этих методов
2. Собственных частот, измеряющий колебания проверяемых объектов
3. Свободных колебаний, возбуждаются воздействием на предмет проверки любым механическим ударом

Пассивные методы базируются на приеме и анализе волн, источаемых объектом исследования:

• Акустико-эмиссионный, подразумевающий излучение упругих волн самим материалом
• Вибрационно-диагностический, анализирующий параметры вибрации, возникающей в процессе функционирования исследуемого механизма
• Шумодиагностический, изучающий спектр шумов функционирующего механизма с помощью микрофона и прочих спектро-анализаторов

Только технически правильный выбор и применение методики УЗК могут гарантировать эффективное выполнение работ и достоверность результатов.

Средства измерения УЗК

Ультразвуковой контроль предполагает применение специальных устройств и приборов:

• Высокоточные дефектоскопы (импульсные, импедансные) для сварных швов и продукции из металла с множеством функций, включая документирование результатов
• Преобразователи, среди которых самые распространенные с пьезоэлектрическим эффектом
• Компактные толщинометры способные оценить износ рельсов, определить толщину металлов, неметаллов и объектов с односторонним доступом

Все приборы устроены по аналогичному принципу. Они способны выявлять повреждения и определять глубину их залегания.

Плюсы и минусы УЗК

Помимо таких важных плюсов, как безопасность для персонала и сохранность целостности объекта проверки, методы акустического контроля отличаются:

• Экономичностью, точностью и оперативностью проведения
• Мобильностью, обеспеченной портативными приборами и устройствами
• Возможностью проведения контроля без приостановки или выведения из использования проверяемого объекта

Не обошлось и без минусов, главные среди которых:

• Недостаточность сведений об отклонениях
• Проблематичность контроля мелких деталей, сварных швов разнородных сталей и крупнозернистых металлов по причине преувеличенного рассеяния или затухания звуковых волн
• Необходимость создания поверхностных шероховатостей от 5 класса и выше для ввода звука в металл пьезоэлектрическими преобразователями

Ультразвуковые методы контроля представляет собой надежное и результативное средство по обнаружению широкого спектра дефектов, включая сварные стыки и швы.

Среди наших клиентов

Источник: https://www.serconsrus.ru/services/ultrazvukovoj-kontrol/

Ультразвуковые дефектоскопы

Ультразвуковой дефектоскоп — это оборудования предназначенное для выявления дефектов изделия без его повреждений. Изъяны обнаруживаются путем проникновения ультразвуковых волн в металл. Популярность аппаратуры высокая, ведь это единственный метод получить точные результаты диагностики, не повреждая естественную структуру изделия.

Как осуществляется контроль ультразвуком?

Метод чаще используют для контроля прочности сварных швов. Ультразвуковой дефектоскоп сварного шва работает по следующему принципу. В толщу металла распространяются определенные деформации, именуемые акустическими или упругими волнами. Они бывают нескольких видов:

инфразвуковые;

звуковые;

ультразвуковые;

гиперзвуковые.

Во время распространения ультразвука, среда, по которой он расходится, совершает размеренные колебания относительно точки равновесия. В твердых телах могут действовать продольные и поперечные колебания.

Максимально точно контролировать прочность сварных швов позволяют оба вида волн. Скорость подачи и распространения ультразвука напрямую зависит от прочности и внутренней среды исследуемого материала.

Интенсивность подачи звуковых волн можно контролировать.

По мере распространения звуковой волны, ее интенсивность утихает. От того, какими темпами это происходит, можно судить о плотности материала. Прибор показывает коэффициент затухания ультразвука, формируя его исходя их показателей рассеивания и поглощения. Точность показаний высокая, что позволяет получить четкую картину о качестве сварных швов, металла, прочих твердых материй.

Как работает ультразвуковой дефектоскоп сварных соединений?

Науке известно всего несколько способов работы с ультразвуковыми аппаратами для произведения контроля плотности сварных швов, прочих металлических соединений. Их отличия только в методе оценки полученной информации. Любой из видов оценки данных соответствует действующему ГОСТУ.

Теневой метод. Фиксирует амплитуду подачи и уменьшения поданных в соединение ультразвуковых волн.

Зеркально-теневой. Обнаруживает дефекты материала, основываясь на коэффициент затухания импульса.

Тандем метод. В диагностики участвует два аппарата, расположенные параллельно друг другу. Показатель срабатывает, когда волны приближаются дефекту на равное расстояние.

Эхо. Определяет изъян, основываясь на мощность звука, который издает волна, соприкасаясь с дефектом.

Источник подачи ультразвука

Несмотря на разные способы сбора аналитических данных, ультразвуковые дефектоскопы металлу использует схожий метод работы. Главной деталью в аппарате служит пластина из кварца или титана бария. Пластина располагается в специальном щупе (искательной головке).

Щуп медленно перемещают по исследуемой поверхности, фиксируя коэффициент угасания волны. Волна подается за счет действия электрического тока, вследствие действия которого вырабатываются пучки ультразвука.

На основе полученных данных можно говорит о плотности соединения, наличии дефектов, полостей, трещин, прочих ненужных деформаций.

Этапы диагностики

Перед началом исследования необходимо произвести зачистку металла от коррозии, краски, прочих посторонних материй. Нет необходимости зачищать всю поверхность. Достаточно соблюдать промежуток до 70 сантиметров. В таком виде материал уже готов к диагностике, но лучше будет дополнительно обеспечить проходимость ультразвука. В этих целях используют солидол, масло, глицерин, прочие жидкости, содержащие жировые включения.

Ультразвуковой дефектоскоп сварных швов перед началом работы нужно настроить для решения конкретно поставленных целей. Здесь есть несколько вариантов:

исследование материала толщиной менее 20 мм (используются стандартные заводские настройки);

диагностика материала, толщина которого свыше 20 мм (нужны параметры АРТ-диаграммы);

оценка качества сварных соединений (необходимы комплексные настройки, содержащие параметры диагностики АРТ диаграммы, прочих сложных импульсов).

Как добиться максимально точных результатов исследования?

Для получения более точных данных необходимо зигзагообразно перемещать щуп дефектоскопа по поверхности исследуемого материала. При этом желательно хотя бы на 10-15% вращать щуп вокруг оси металла.

Если прибор издает какие-либо нехарактерные колебания, в указанном месте необходимо максимально сильно развернуть щуп, чтобы появилась возможность точно определить дислокацию некачественного соединительного шва.

Поиск продолжается до тех пор, пока не будет установлено место материи, где пик ультразвука наивысший.

Следует учитывать, что прибор ультразвуковой диагностики может выдавать погрешности вследствие отражения волны от швов. Для этого используют дополнительные способы исследования.

Если несколько способов диагностики приводят к одному и тому же ответу, можно фиксировать дефект, записывая координаты изъяна.

Производители оборудования, опираясь на требования и правила ГОСТА, рекомендуют производить диагностику одного и того же объекта не менее двух раз разными приборами.

Полученные во время работы ультразвукового дефектоскопа данные, записываются в специальный журнал или таблицу. Это позволяет не только быстро устранить изъян в соединении, но и ускорить повторную диагностику, ведь потенциальные проблемные места уже известны.

Дефекты, которые точно фиксирует УЗД диагностика

Контроль сварочных швов, произведенный с помощью приборов ультразвука, дает четкую картину ситуации. Правильно выполненная работа с аппаратом практически на 100% гарантирует точность ответа на вопросы. Но, все же, область использования оборудования имеет некоторые ограничения.

Проблемы, которые реально зафиксировать УЗД датчиком:

трещины и сколы;

поры;

недоваренный сварной шов;

расслоения сплавов металла;

свищи;

провисания сварного шва в начале или конце конструкции;

коррозии;

несовместимость двух видов металлов в одном соединении;

несоответствие геометрических параметров согласно схеме конструкции.

Диагностика максимально точна, если применять ее к следующим видам металла:

медь;

чугун;

сталь.

Швы, которые можно исследовать при помощи ультразвука могут быть:

продольными;

поперечными;

кольцевыми;

плоскими;

тавровыми.

Область применения ультразвукового дефектоскопа

Наибольшую востребованность подобные приборы получили в производственной сфере. Также услугу диагностики можно заказывать в частном порядке для контроля сварочных швов при строительстве зданий, реконструкции жилых и промышленных помещений.

Узд контроль швов незаменим, когда нужно определить степень износа водопроводных, газовых труб. Активно закупки оборудования осуществляют владельцы нефтяной, химической и машиностроительной промышленности.

Портативные УЗД дефектоскопы используются геологами в полевых условиях, а также лаборантами для исследования мелких предметов.

Преимущества ультразвуковых дефектоскопов

Высокая точность и скорость сбора аналитических данных.

Дешевизна исследования.

Наличие портативных аппаратов, что позволяет работать в полевых условиях.

Возможность продолжить эксплуатацию исследуемой поверхности.

Отсутствие риска повреждений сварочного шва, полости других прочных поверхностей.

Ультразвуковой дефектоскоп: цена, доставка

На сайте представлены лучшие модели приборов. Диапазон цен и функциональных возможностей приятно удивит клиентов компании.

Уточнить точную стоимость дефектоскопа можно, воспользовавшись электронной формой связи, указав точную модель прибора. Все модели диагностической аппаратуры подробно описано.

Здесь посетители узнают данные о производителе, функциональных возможностях, габаритах, области применения конкретного дефектоскопа. Дополнительные вопросы уточняются у консультанта.

Любой ультразвуковой дефектоскоп купить цена зависит также от производителя. На весь ассортимент сайта распространяется гарантия от производителя. Осуществляется адресная доставка в регионы. Клиентам доступны бесплатные консультации. Сэкономить помогут акции, распродажи, информация о которых регулярно обновляется на портале.

Показано с 1 по 20 из 41 (всего 3 «страниц»)

Страница:

Источник: http://pgpribor.com/catalog/53ba8038081d9b380b000038

Ультразвуковой контроль сварных швов, и как он проводится

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации различных объектов со сварными соединениями все швы необходимо подвергать регулярной проверке.

Вне зависимости от их новизны или давнего срока эксплуатации металлические соединения проверяются различными методами дефектоскопии.

Наиболее действенным методом является УЗД – ультразвуковая диагностика, которая превосходит по точности полученных результатов рентгенодефектоскопию, гамма-дефектоскопию, радио-дефектоскопию и др.

Это далеко не новый (впервые УЗК проведен в 1930 году) метод, но является очень популярным и используется практически повсеместно. Это обусловлено тем, что наличие даже небольших дефектов сварочных соединений приводит к неизбежной утрате физических свойств, таких как прочность, а со временем к разрушению соединения и непригодности всей конструкции.

Теория акустической технологии

Ультразвуковая волна при УЗД не воспринимается ухом человека, но она является основой для многих диагностических методов. Не только дефектоскопия, но и другие диагностические отрасли используют различные методики на основе проникновения и отражения ультразвуковых волн.

Особенно они важны для тех отраслей, в которых основным является требование о недопустимости нанесения вреда исследуемому объекту в процессе диагностики (например, в диагностической медицине).

Качество проведения УЗК зависит от многих факторов, таких как чувствительность приборов, настройка и калибровка аппарата, выбор более подходящего метода проведения диагностики, от опыта оператора и других. Контроль швов на пригодность (ГОСТ 14782-86) и допуск объекта к эксплуатации не возможен без определения качества всех видов соединений и устранения даже мельчайшего дефекта.

Определение

Ультразвуковой контроль сварных швов – это неразрушающий целостности сварочных соединений метод контроля и поиска скрытых и внутренних механических дефектов не допустимой величины и химических отклонений от заданной нормы.

Методом ультразвуковой дефектоскопии (УЗД) проводится диагностика разных сварных соединений.

УЗК является действенным при выявлении воздушных пустот, химически не однородного состава (шлаковые вложения в металле) и выявления присутствия не металлических элементов.

Принцип работы

Ультразвуковая технология испытания основана на способности высокочастотных колебаний (около 20 000 Гц) проникать в металл и отражаться от поверхности царапин, пустот и других неровностей.

Искусственно созданная, направленная диагностическая волна проникает в проверяемое соединение и в случае обнаружения дефекта отклоняется от своего нормального распространения. Оператор УЗД видит это отклонение на экранах приборов и по определенным показаниям данных может дать характеристику выявленному дефекту.

Например:

• расстояние до дефекта – по времени распространения ультразвуковой волны в материале;
• относительный размер дефекта – по амплитуде отраженного импульса.

На сегодняшний день в промышленности применяют пять основных методов проведения УЗК (ГОСТ 23829 – 79), которые отличаются между собой только способом регистрации и оценки данных:

• Теневой метод. Заключается в контроле уменьшения амплитуды ультразвуковых колебаний прошедшего и отраженного импульсов.
• Зеркально-теневой метод.

  Обнаруживает дефекты швов по коэффициенту затухания отраженного колебания.

• Эхо-зеркальный метод или “Тандем”. Заключается в использовании двух аппаратов, которые перекликаются в работе и с разных сторон подходят к дефекту.
• Дельта-метод. Основывается на контроле ультразвуковой энергии, переизлученной от дефекта.
• Эхо-метод.

  Основан на регистрации сигнала отраженного от дефекта.

Откуда колебания волны?

Проводим контроль

Практически все приборы для диагностики методом ультразвуковых волн устроены по схожему принципу. Основным рабочим элементом является пластина пьезодатчика из кварца или титанита бария.

Сам пьезодатчик прибора для УЗД расположен в призматической искательной головке (в щупе). Щуп располагают вдоль швов и медленно перемещают, сообщая возвратно-поступательное движение.

В это время к пластине подводится высокочастотный ток (0,8—2,5 Мгц), вследствие чего она начинает излучать пучки ультразвуковых колебаний перпендикулярно своей длине.

Отраженные волны воспринимаются такой же пластиной (другим принимающим щупом), которая преобразует их в переменный электрический ток и он сразу отклоняет волну на экране осциллографа (возникает промежуточный пик).

При УЗК датчик посылает переменные короткие импульсы упругих колебаний разной длительности (настраиваемая величина, мкс) разделяя их более продолжительными паузами (1—5 мкс).

Это позволяет определить и наличие дефекта, и глубину его залегания.

Процедура проведения дефектоскопии

1. Удаляется краска и ржавчина со сварочных швов и на расстоянии 50 – 70 мм с двух сторон.
2. Для получения более точного результата УЗД требуется хорошее прохождение ультразвуковых колебаний. Поэтому поверхность металла около шва и сам шов обрабатываются трансформаторным, турбинным, машинным маслом или солидолом, глицерином.

3. Прибор предварительно настраивается по определенному стандарту, который рассчитан на решения конкретной задачи УЗД. Контроль:
4. толщины до 20 мм – стандартные настройки (зарубки);
5. свыше 20 мм – настраиваются АРД-диаграммы;
6. качества соединения – настраиваются AVG или DGS-диаграммы.

7. Искатель перемещают зигзагообразно вдоль шва и при этом стараются повернуть вокруг оси на 10-150.
8. При появлении устойчивого сигнала на экране прибора в зоне проведения УЗК, искатель максимально разворачивают. Необходимо проводить поиск до появления на экране сигнала с максимальной амплитудой.

9. Следует уточнить: не вызвано ли наличие подобного колебания отражением волны от швов, что часто бывает при УЗД.
10. Если нет, то фиксируется дефект и записываются координаты.
11. Контроль сварных швов проводится согласно ГОСТу за один или два прохода.
12. Тавровые швы (швы под 90 0) проверяются эхо-методом.

13. Все результаты проверки дефектоскопист заносит в таблицу данных, по которой можно будет легко повторно обнаружить дефект и устранить его.

Иногда для определения более точного характера дефекта характеристики от УЗД не хватает и требуется применить более развернутые исследования, воспользовавшись рентгенодефектоскопией или гамма-дефектоскопией.

Рамки применения данной методики при выявлении дефектов

Контроль сварочных швов, основанный на УЗД довольно четкий. И при правильно проведенной методике испытания шва дает полностью исчерпывающий ответ по поводу имеющегося дефекта. Но рамки применения УЗК так же имеет.

С помощью проведения УЗК возможно выявить следующие дефекты:

• Трещины в околошовной зоне;
• поры;
• непровары шва;
• расслоения наплавленного металла;
• несплошности и несплавления шва;
• дефекты свищеобразного характера;
• провисание металла в нижней зоне сварного шва;
• зоны, пораженные коррозией,
• участки с несоответствием химического состава,
• участки с искажением геометрического размера.

Подобную УЗД возможно осуществить в следующих металлах:

УЗД проводится в геометрических рамках:

• На максимальной глубине залегания шва – до 10 метров.
• На минимальной глубине (толщина металла) – от 3 до 4 мм.
• Минимальная толщина шва (в зависимости от прибора) – от 8 до 10 мм.
• Максимальная толщина металла – от 500 до 800 мм.

Проверки подвергаются следующие виды швов:

• плоские швы;
• продольные швы;
• кольцевые швы;
• сварные стыки;
• тавровые соединения;
• сварные трубы.

Основные области использования данной методики

Не только в промышленных отраслях используют ультразвуковой метод контроля целостности швов. Данную услугу – УЗД заказывают и в частном порядке при строительстве или реконструкции домов.

УЗК чаще всего применяется:

• в области аналитической диагностики узлов и агрегатов;
• когда необходимо определить износ труб в магистральных трубопроводах;
• в тепловой и атомной энергетике;
• в машиностроении, в нефтегазовой и химической промышленности;
• в сварных соединениях изделий со сложной геометрией;
• в сварных соединениях металлов с крупнозернистой структурой;
• при установке (сварки соединений) котлов и узлов оборудования, которое поддается влиянию высоких температур и давления или влиянию различных агрессивных сред;
• в лабораторных и полевых условиях.

Испытания в полевых условиях

К преимуществам ультразвукового контроля качества металлов и сварных швов относятся:

1. Высокая точность и скорость исследования, а также его низкая стоимость.
2. Безопасность для человека (в отличие, к примеру, от рентгеновской дефектоскопии).

3. Возможность проведения выездной диагностики (благодаря наличию портативных ультразвуковых дефектоскопов).
4. Во время проведения УЗК не требуется выведения контролируемой детали или всего объекта из эксплуатации.

5. При проведении УЗД проверяемый объект не повреждается.

К основным недостаткам УЗК можно отнести:

1. Ограниченность полученной информации о дефекте;
2. Некоторые трудности при работе с металлами с крупнозернистой структурой, которые возникают из-за сильного рассеяния и затухания волн;
3. Необходимость проведения предварительной подготовки поверхности шва.

Источник: https://elsvarkin.ru/texnologiya/ultrazvukovoj-kontrol-svarnyx-shvov