- Ultraheli kontroll ERW keevitatud torude tootmisprotsessi ajal
Ultraheli testimine on praegu ERW keevitatud torude tootmisprotsessis peamine mittepurustav katsemeetod. Selle peamised kasutusvaldkonnad on järgmised: 1) Terasplaatide ultraheli online-testimine. 2) Keevisõmbluste ultraheli online-kontroll pärast ERW-keevitust ning sise- ja väliskeevituse eemaldamist. 3) ERW keevisõmbluste võrguühenduseta kontroll. 4) ERW keevitatud toruotste ultraheli testimine.
1. Terasplaatide ultraheli online-kontroll
Terasplaatide ultrahelilaine võrgutuvastus kasutab tavaliselt kahekristall- või polükristallisonde, mis on ühendatud veekile või lokaalse veekümblusmeetodiga. Selle põhieesmärk on tuvastada terasplaadi pinnaga paralleelsed kihilised defektid. On kaks peamist skaneerimismeetodit: esiteks skaneerimine mööda paralleelseid jooni veeremissuunas; teiseks, terasplaat liigub lineaarselt piki veeremissuunda ja sond liigub terastoru liikumise suunaga risti, moodustades "z"-kujulise skaneeringu. Kuna terasplaadi serv moodustab järgneval ERW keevitamisel keevisõmbluse, on defektide tuvastamine siin eriti oluline terasplaadi ultraheliuuringul. Asjakohased standardid ja spetsifikatsioonid nõuavad terasplaadi serva 100% skaneerimist. Tegelikus töös tagatakse see üldiselt terasplaadi servas olevate sondide arvu suurendamisega.
2. Ultraheli online keevisõmbluste kontroll
ERW keevisõmbluse ultraheli võrgukontroll viiakse läbi pärast keevitamist ning sisemise ja välise puri eemaldamist. See koosneb peamiselt kahest osast: Esiteks kasutage sisemiste ja väliste rästide kraapimise tuvastamiseks A- või B-skannimist. Võrreldes A-skannimisega suudab B-skannimine kuvada keevisõmbluse siseseina morfoloogiat pärast sisemiste rästide eemaldamist reaalajas ja graafiline ekraan on intuitiivsem; teiseks, pikisuunaline laine langeb viltu ja selle murdumisel tekkivat põiklainet kasutatakse keevitusdefektide tuvastamiseks. Kuna keevisõmbluse temperatuur on praegusel ajal suhteliselt kõrge, kasutatakse Interneti-kontrollimisel üldiselt kõrge temperatuuriga sonde ja kohalikku vette sukeldamise meetodit.
3. Keevitada ultraheli võrguühenduseta kontroll ja toru otsa kontroll
ERW keevisõmbluste võrguühenduseta ultraheli testimine viiakse tavaliselt läbi pärast hüdrostaatilist testimist ja faasimist ning seda kasutatakse peamiselt keevisõmbluse ja kuumusest mõjutatud tsooni pikisuunaliste defektide tuvastamiseks. Avastamise tõhususe parandamiseks kasutatakse tavaliselt automaatset tuvastamist. Automaattuvastuses toru otsas oleva pimeala mõju tõttu. Seejärel lisatakse tavaliselt keevisõmbluste käsitsi ultraheliskaneerimine. Toruotste kontrollimise sisu hõlmab peamiselt toruotste keevisõmbluste, toruotste alusmaterjali kihiliste defektide ning teljesuunaliste ja ümbermõõdu defektide tuvastamist. Kihiliste defektide tuvastamisel kasutatakse tavaliselt jagatud sonde ning keevisõmbluse ja alusmaterjali aksiaalsed defektid skaneeritakse sageli kaldsondiga.
- Protsessi parameetrite valik ERW keevisõmbluse ultraheli testimiseks
ERW keevisõmbluste ultraheli testimine hõlmab peamiselt kahte meetodit: automaatset testimist ja käsitsi testimist. Praegu on ERW keevisõmbluste automaatsel tuvastamisel peamiselt kaks vormi: rattasondi tuvastamine ja kohaliku veekümbluse tuvastamine. Automaatse kontrolli eelisteks on kõrge tuvastamise tõhusus ja kiire kiirus, kuid see ei soodusta defektide täpset positsioneerimist ega kvalitatiivset ja kvantitatiivset analüüsi; Võrreldes sellega, käsitsi kontrollimine on paindlikum, mitte ainult ei saa defekte täpselt tuvastada, vaid viib läbi ka defektide kvalitatiivset ja kvantitatiivset analüüsi kajakarakteristikute ja dünaamiliste lainekujude kaudu. Automaatsete ultrahelilainete abil tuvastatud defekte kinnitatakse tavaliselt käsitsi meetoditega. Protsessi parameetrid, mida tuleb ERW keevisõmbluste ultraheli testimisel arvesse võtta, hõlmavad murdumisnurka, helikiire laiust ja tuvastamissagedust.
1. Murdumisnurga valik
ERW keevisõmbluste ultraheli testimine võtab üldiselt vastu kaldus esinemissagedusega pikisuunalisi laineid. Tuvastamine saavutatakse põiklainete genereerimisega läbi lainerežiimi teisendamise tooriku ja keevisõmbluse kaudu. Kaks põhitingimust on: 1) Puhtad põiklained ergastatakse mitteväärismetallis ja keevitatakse. 2) Põiklaine helikiir skaneerib terastoru siseseina.
2. Tuvastamissageduse valik
Ultraheli testimise sagedusvahemik on lai, üldiselt 0.5-10MHz. Sageduse valimisel tuleks peamiselt arvestada järgmiste teguritega:
(1) Ultraheli tuvastamise tundlikkus on umbes pool lainepikkusest. Sageduse suurendamine on kasulik väiksemate defektide leidmisel. Lisaks, mida kõrgem on sagedus, seda väiksem on impulsi laius ja suurem eraldusvõime.
(2) Kõrge sagedus, lühike lainepikkus, väike pooldifusiooninurk, hea helikiire suunatavus ja kontsentreeritud energia on kasulikud defektide avastamisel ja asukoha määramisel. Kuid sama kiibi suuruse puhul, mida kõrgem on sagedus, seda suurem on lähivälja pindala, mis kahjustab tuvastamist.
(3) Sageduse kasvades suureneb järsult ultrahelilainete hajumise ja neeldumise sumbumine, mis kahjustab tuvastamist.
Testimise käigus tuleb erinevaid tegureid igakülgselt arvesse võtta ja testimise sagedus valida mõistlikult. ERW keevitatud torude puhul on alusmaterjaliks üldiselt suhteliselt peeneteralise kuumvaltsitud rullid. Keevisõmbluse sulamistsooni ja kuumusest mõjutatud tsooni laius pärast induktsioonkuumutamist ja ekstrusioonvormimist on kitsas ja selle tera suurus on põhimõtteliselt sama kui alusmaterjalil. Tegelikus töös tuleks suurema eraldusvõime saavutamiseks valida võimalikult kõrge sagedus, tagades samas tuvastamise tundlikkuse, üldiselt vahemikus 25-5MHz.
- Võrdluskatse plokk
Võrdluskatseplokk on aluseks ERW keevisõmbluste ultraheliuuringu tundlikkuse määramisel. API 5L ja GB/T9711 standardid nõuavad N10 soonte või 3,2 mm vertikaalsete aukudega võrdlustestiplokkide kasutamist, et kunstlikult kajastada terastoru keevisõmbluste ultraheliuuringut. Defektide tuvastamise kriteeriumina kasutatakse 100% keha kajast.
- Järeldus
(1) ERW keevitatud torude ultraheli testimisel, et tagada keevitatud torudes puhaste põiklainete ergastamine ja keevitatud torude siseseina skaneerimine, keevitatud torude nihkelaine murdumisnurga vahemiku alumine piir. on 33,2 kraadi ja selle ülempiir sõltub keevitatud torude sise- ja välisläbimõõdu suhtest r/R. See muutub r/R muutumisega. Mida suurem on r/R väärtus, seda laiem on selle vahemik.
(2) Kui keevitatud toru siseseina helikiire murdumisnurk on 45 kraadi, on sellel kõrge avastamistundlikkus keevisõmbluse ja kuumusest mõjutatud tsooni pinnaavamise defektide suhtes. Kuid selleks, et võtta arvesse keevisõmbluse sees olevate radiaalse ala defektide tuvastamist, tuleks skaneerimiseks kasutada ka suure murdumisnurgaga põiklainete akustilisi kiirteid.
(3) Laskemeeskonna helivihu laius tuleb igakülgselt läbi mõelda, lähtudes põiklaine murdumisnurgast ja terastoru läbimõõdust. Tuleb jälgida, et helivihu ülemine serv ei ergutaks keevitatud torus pinnalaineid ning vältima murdunud pikilainete tekkimist keevitatud torus.
