Anasayfa
Paslanmaz çelik kaynak dikişlerinde geleneksel UT yöntemlerinin yetersiz kaldığı noktada devreye; TFM, FMC ve PWI teknolojileriyle zorlu malzemelerde yüksek çözünürlükte ve güvenilir kusur tespiti sağlar. Yüksek hız, hassasiyet ve gelişmiş görüntüleme yetenekleriyle Cypher, endüstriyel kaynak muayenesinde yeni bir standart belirliyor.
Uygulamaya Genel Bakış
Ostenitik paslanmaz çeliklerde ve farklı metal kaynaklarında görülen anizotropik kaba taneli yapı, ultrasonik ışının malzeme içinde ilerlerken özel bir davranış sergilemesine neden olur: yüksek zayıflama, yüksek tanelerden gelen gürültü, ışının yön değiştirmesi ve bozulması, ayrıca yüksek frekansta dalgaların geçişini engelleyen alçak geçiren filtre etkisi. Bu fenomenlerin tümü, faz dizi ultrasonik test (PAUT) muayeneleri için oldukça zorlu koşullara neden olur.
Ayrıca, farklı metal kaynakları genellikle iki veya daha fazla farklı malzemeyi birleştirir, bu da birden çok akustik arayüzün, bazen oldukça karmaşık geometrilerle (örneğin memeler ve konik yapılarla) birlikte bulunmasına yol açar.
Birçok ostenitik kaynak için, standart faz dizi probları ve takoz kombinasyonları, istenen sonuçları elde etmek için gerekli muayene kabiliyetini sağlamaz. Bu nedenle, Troy Met Kalite Kontrol Sistemleri, kusurların tespiti ve karakterizasyonunu iyileştirmeye yardımcı olacak çözümler sunmaktadır.
Uygulama Çözümü
Tam matris yakalama (FMC), bir dizideki her verici-alıcı çiftinden A-tarama sinyallerini yakalayıp kaydetmekten oluşan bir ateşleme tekniğidir. Ham A-tarama sinyallerinden, TFM gibi gelişmiş odaklama teknikleri kullanılarak, canlı olarak veya sonradan işleme yoluyla ultrasonik test görüntüleme oluşturmak mümkündür.
Düzlem dalga görüntüleme (PWI), tam matris yakalama gibi her bir elemanı ayrı ayrı ateşlemek yerine, ateşleme için çok elemanlı bir açıklık kullanan alternatif bir ateşleme tekniğidir. Alım, her bir elemanla ayrı ayrı yapılır. Ateşleme dizisi genellikle değişen açılar ve/veya açıklıklarla birden fazla odak yasasından oluşur. Tam matris yakalama gibi, TFM görüntüleme de inceleme sırasında canlı olarak yapılabilir.
PWI veri toplama, FMC veri kaydına kıyasla birçok avantaja sahiptir. Tam açıklıktan yayılan darbe, tek bir eleman uyarımından daha fazla enerjiye sahiptir ve daha yönlüdür. Ateşleme dizisi önemli ölçüde daha kısa olduğu için, daha yüksek tarama hızında daha fazla hassasiyet ve daha iyi sinyal-gürültü oranı (SNR) sağlar. Paslanmaz çelik ana malzemede simüle edilmiş dallı çatlaklara bakıldığında, Şekil 1'de PWI ve FMC ateşlemesinden elde edilen TFM görüntülerinde çatlakların çoklu yüzlerinin iyi bir şekilde çözüldüğü görülebilir. Ancak PWI ateşleme dizisinin maksimum toplama hızı 2 kat daha yüksektir, bu da 2 kat daha hızlı inceleme hızları sağlar.
Şekil 1: Simüle edilmiş dallı çatlaklara sahip paslanmaz çelik referans bloğu (solda). Zarflı PWI/TFM (ortada). Zarflı FMC/TFM (sağda).
Farklı metal kaynaklar için etkili fazlı dizi inceleme teknikleri genellikle düşük frekanslı (1,5 ila 3,5 MHz) Çift 2D Matris Dizi Probu'na dayanır. Bu tür problar, ana malzemenin incelenmesi için kesme dalgaları veya kaba taneli östenitik kaynak malzemesi ve ardışık akustik arayüzlerde daha iyi yayılma için uzunlamasına dalgalar oluşturmak için kullanılabilir. Çift gönderme/alma yapılandırması, verici ve alıcı ışınlarının “konvolüsyonu” sayesinde daha iyi hassasiyet ve SNR sunar ve iç kama yansımalarının neden olduğu “hayalet yankıları” önler.
Şekil 2: UltraVision'da, farklı metal kaynaklarında çevresel kusurları aramak için PWI-TFM inceleme tekniği ile çoklu hat taraması için tarama planı.
Şekil 2, PWI ateşleme ve TFM görüntüleme ile çoklu hat tarama dizisi kullanılarak 25 milimetre (mm) kalınlığındaki farklı metal kaynakların incelenmesi için UltraVision Yazılımındaki tarama planını göstermektedir. Boyuna dalga üretimi için 1,5 MHz DMA probu bir kama ile birlikte kullanılır. Eddyfi Technologies Cypher veya Emerald Instruments kullanıldığında, bu inceleme için 100 mm/s'den fazla tarama hızı elde edilebilir. Bu tekniğin algılama yeteneği, Inconel kaplamalı karbon çelik nozul arasındaki arayüzde gerçek bir termal yorgunluk çatlağının görüntüsünü gösteren Şekil 3'te açıkça gösterilmektedir. Östenitik kaynak ve kaplama malzemeleri üzerinden yüksek enerjili PWI ateşlemesi, TFM görüntüsünde çatlağın uç ve köşe sinyallerini net bir şekilde çözmeyi sağlar.
Şekil 3: Farklı metal kaynaklarında termal yorgunluk çatlağının görüntüsü, 1,5 MHz DMA prob düzeneğinden gelen uzunlamasına dalgalar kullanılarak PWI-TFM tekniği ile tespit edilmiştir; uç ve köşe yankıları boyutlandırma için çözülebilir.
Bulgular
Cypher ile yapılan paslanmaz çelik kaynak muayenelerinde, 0.5 mm altı çatlaklar ve 10 mm derinlikteki hacimsel kusurlar net şekilde tespit edilmiştir. PWI, FMC’ye kıyasla %100 daha hızlı veri toplarken daha yüksek SNR (sinyal-gürültü oranı) sağlamıştır. 25 mm kalınlıktaki kaynaklarda düşük frekanslı DMA problarla yapılan TFM taramalarda, hem Inconel kaplamalı hem östenitik bölgelerde yüksek çözünürlüklü görüntüleme elde edilmiştir. Yüzey yankıları gibi parazit sinyaller bastırılmış; gerçek çatlak uçları net olarak çözülmüştür. Cypher’ın veri kaydı ve post-analiz yetenekleri, sahada ve laboratuvarda aynı hassasiyeti sunmuştur.
Uygulama Sonucu
Cypher, paslanmaz çelikte klasik UT yöntemlerinin ötesine geçerek; daha hızlı, hassas ve güvenilir kaynak muayenesi sunar. TFM, FMC ve PWI kombinasyonu ile milimetre altı kusurlar güvenle görüntülenmiş; üretim süreçleri durmadan taramalar tamamlanmıştır. Akıllı odaklama, gelişmiş algoritmalar ve yüksek çözünürlük sayesinde kalite kontroller standardize edilmiş; nükleer, enerji ve petrokimya gibi sektörlerde denetim süreçleri ciddi şekilde hızlandırılmıştır. Cypher, yalnızca bir cihaz değil, yüksek riskli uygulamalarda karar destek sağlayan bir test platformudur.
