oförstörande provning av svetsar. Svetsprocesser och metoder kan införa föroreningar och metallurgiska defekter i svetsen. Om en svets krävs för att klara svåra belastningsförhållanden och påfrestningar är det viktigt att säkerställa att dess kvalitet uppfyller miniminormer. Svetsar kan testas med destruktiva och icke-destruktiva tekniker. Mest produktion testas med användning av icke-destruktiva metoder. De vanligaste icke-destruktiva testerna för att kontrollera svetsar är visuell inspektion, flytande penetrerande, magnetisk partikel, virvelström, ultraljud, akustisk Emission och radiografi. Nyckelord: NDT, kvalitetskontroll, avvikelse, verifiering, svetsprocedur.
när metall svetsas svalnar och stelnar den smälta pölen. Under kylning kan svetskvaliteten äventyras av inneslutningar som slagg, av mänskliga fel från trötthet, av fel inställning och teknik, av utrustningsfel på grund av nedbrytningar, av miljöeffekter som låg temperatur och fukt och av metallurgiskt fenomen från inkompatibla metaller eller höga kylhastigheter. Eftersom svetsning är mycket beroende av faktorer som kontrolleras av människor kanske det är nödvändigt att bevisa kvaliteten på arbetet är lämpligt för tullen.
i alla NDT-metoder som beskrivs nedan är säkerheten om överensstämmelse helt beroende av inspektörens förmåga. Högkvalitativa resultat är endast möjliga från utbildade, kompetenta och erfarna personer. Använd inte okvalificerade personer för att göra några av de tester du ska läsa om.
visuell inspektion
denna metod använder en kvalificerad och utbildad observatör som tittar på svetsen när svetsaren arbetar. Observatören tittar på svetsbassängen och kylmetallen. De letar vanligtvis efter inneslutningar, underskärning (svetshöjden är under modermetallhöjden), svetsdjup och säkerhet för bindning till modermetallen.
när en defekt som inte överensstämmer observeras markeras platsen. Vid slutet av svetskörningen slipas defekten ut och svetsen görs om till önskad kvalitet.
inspektion av vätska eller färgämne
som namnet antyder används ett färgämne för att upptäcka svetsfel. Denna metod kommer bara att hitta ytsprickor och ytdiskontinuiteter. Svetsytan rengörs noggrant från Skala och stänk (men inte skottblästrad eftersom den kommer att stänga över defekterna). En tvättmedelstvätt används för att avlägsna smuts, en betningspasta används för att avlägsna färg eller fett och en avfettningsmedel eller lösningsmedel appliceras för att avlägsna olja. Endast en ren metallyta är acceptabel.
systemet kommer normalt i två sprayburkar – en är penetrant och den andra är utvecklaren. Penetranten sprutas över svetsen och kapillärverkan drar den in i några minuters ytsprickor. Penetranten på ytan torkas av och penetranten i sprickorna förblir våt. Efter en kort uppehållstid sprutas utvecklaren över svetsen. Utvecklaren agerar för att dra ut penetrantfärgen från sprickorna och ändrar så Färg. Det beter sig som blottpapper och förstorar närvaron av sprickan.
magnetisk Partikelinspektion
denna metod använder förändringar i ett magnetfält för att detektera ytan och strax under ytan diskontinuiteter. När ett magnetfält avbryts av en defekt snedvrider fältet runt defekten. Pulverformiga magnetiska filningar placerade i fältet kan visa denna distorsion. Denna metod är endast användbar för ferromagnetiska (järnbaserade magnetiska) metaller.
när det används för att testa svetsar produceras magnetfältet antingen genom att placera metallprover på vardera sidan av svetsen och införa en låg elektrisk ström genom metallen eller genom att placera metalldelen i ett magnetfält. Magnetfält induceras i delen av det yttre magnetfältet.
när magnetfältet är etablerat placeras några pulverformiga, färgade metallpartiklar på delen. Mönstret som skapas av pulvret i magnetfältet inspekteras för fältförvrängningar. Partiklarna kan användas våt (i en suspension av fotogen) eller torr beroende på delarnas placering och syftet med undersökningen.
Virvelströmskontroll
principen för drift är detektering av förändrat elektriskt strömflöde i en spole av elektrisk tråd. Alternerande elektrisk strömflöde genom en spole skapar ett fluktuerande magnetfält runt spolen. Om magnetfältet bringas nära ledande metall utvecklas virvelströmmar i metallen. Virvelströmmarna sätter i sin tur upp ett magnetfält i motsats till spolens primära fält.
eventuella fluktuationer i det sekundära magnetfältet på grund av snedvridningar ändrar också primärfältets styrka, vilket i sin tur förändrar det elektriska strömflödet genom primärspolen. Förändringen i primärt spolströmflöde detekteras. Mängden av den aktuella förändringen representerar effekten av en diskontinuitet som orsakar förvrängningen i sekundärfältet.
denna metod används för att detektera svetsdefekter djupt in i metallen. Djup på upp till 25 mm är möjliga beroende på vilken metall som testas och hastigheten på vid vilken växelströmmen ändras (dess frekvens).
detta är den gynnade metoden för att testa ståltankgolv och väggar. En genomsökningsskanner skickas över ytan och förändringar i virvelströmmen visas på en övervakningsskärm. Där bevis på diskontinuitet hittas markeras platsen och sedan genomförs en mer grundlig lokal undersökning med annan NDT-utrustning för att kvantifiera defekten.
ultraljudsinspektion
högfrekventa ljudvågor skickas in i en metall med en emitterande sond. Om vågorna stöter på en diskontinuitet studsar de av den och återgår till sonden där de detekteras. Diskontinuitetens storlek och placering visas på en övervakningsskärm.
metoden kan inte användas för ytfel och nära ytfel. En dödzon inträffar strax under sondens kontaktpunkt. För att säkerställa korrekt akustisk anslutning mellan sonden och metallytan används ett flytande kopplingsmedel, som fett, mellan de två. Testytan måste vara tillräckligt slät för att kopplingsmedlet ska bibehålla kontakten mellan sond och metall. Där svetsen är toppad för hög krävs en annan teknik som använder reflekterat ljud för att kontrollera diskontinuiteter.
storleken på defekter som kan detekteras beror på ljudets våglängd. Som regel måste defekten vara hälften av våglängden för att kunna detekteras. Olika metaller har olika våglängder för samma ljudfrekvens. I stål vid 2 MHz är defekter på 1,5 mm detekterbara.
akustisk Emissionsövervakning
akustiska emissioner är spänningsvågor som produceras av plötslig rörelse i stressade material. När ett material placeras under belastning deformeras det någonsin så lite. Interna rörelser som produceras av deformationen skapar ljud som rör sig genom strukturen. Dessa ljud kan detekteras och källan till rörelsen ligger. När källan har hittats används andra NDT-tekniker för att kvantifiera rörelsen och eventuell närvaro av diskontinuiteter.
denna metod används ofta på befintliga stora strukturer, såsom tankar och tryckkärl, eftersom den är snabb och låg kostnad. Fasta sensorer är placerade på strukturen och placeras vanligtvis var 1 till 6 meter från varandra. Strukturen är ’laddad’ på stigande, stegvis sätt och de akustiska utsläppen registreras på en bildskärm. Belastningen varieras eller hålls konstant under en tidsperiod och förändringarna i akustiska utsläpp indikerar om strukturen fortsätter att röra sig internt.
genom factoring – i metallens ljudhastighet kan utsläppspunkten lokaliseras genom triangulering med god noggrannhet. Bakgrundsbrus kan störa resultaten. Detta problem kan övervinnas genom att stoppa bruset vid källan, genom att filtrera ut det med hjälp av elektroniken i övervakningsutrustningen eller genom att använda en annan mätfrekvens än brusfrekvensen.
industriell radiografi
radiografisk inspektion baseras på absorption av strålning av material med olika densitet. I verkstadsindustrin används röntgenstrålar eller gammastrålar. Det är en dyr process men penetrerar nästan alla material till stora djup.
strålkällan placeras på ena sidan av svetsen som testas och den detekterande ’fotografiska’ filmen placeras på den andra sidan av svetsen. När strålning passerar genom svetsdiskontinuiteterna fungerar som densitetsreducerare som tillåter mer strålning genom dem. Den höga strålningsnivån visar sig som en mörkare färg på filmen.
eftersom bilden som skapas på filmen är en skugga kan den påverkas av faktorer som förändringar i ämnets tjocklek, strålningsspridning, geometriska faktorer som påverkar strålning, källpositionering, exponeringstider och filmkvalitet.
Mike Sondalini – Utrustning Livslängd Ingenjör