Измерение скоростей ультразвука настроечных образцах и объекте контроля

День Добрый.

Товарищи, опять появился вопрос. Рассказываю:
Пишу я работу на контроль сварного соединения. В одном из разделов по настройке аппаратуры я делаю следующее заключение:

1)

С помощью прямого ПЭП SEB2 на продольных волнах, произвести измерение скорости ультразвука в настроечных образцах №1 и №2 и в материале объекта контроля - для продольных волн, а также, с помощью прямого ПЭП B 4Y, на поперечных волнах для поперечных волн. Установить измеренную скорость ультразвука, если она отличается от 5920 ± 50 м/с для продольных волн и от 3255 ± 30 м/с для поперечных волн

Преподаватель прочитав это, задаёт вопрос: Как Вы собираетесь это делать в металле с наплавкой? Согласно какой методики?
Интересно есть какой-то документ который описывает как это делать правильно, чтобы я мог на него ссылаться? Может какая-то процедура?

2)
Провести коррекцию угла ввода в материал объекта контроля для наклонных преобразователей, если скорость ультразвука в материале объекта контроля отличается от 3255 ± 30 м/с для поперечных волн

Вопрос преподавателя: Каким образом Вы собираетесь проводить коррекцию угла ввода? Согласно какой методики?

Интересно есть какой-то документ который описывает как это делать правильно чтобы я мог на него ссылаться? Может какая-то процедура?

Для информации: Задание - Контролируемый элемент: угловое сварное соединение вварки патрубка Ø 600 мм в корпус сосуда Ø 3200 мм. Технологические особенности сварки: двухсторонний шов с подваркой корня со скосом одной кромки. Геометрические параметры: толщина патрубка 6+19 мм, толщина корпуса 3+31 мм. Ширина шва 30 мм. Материал: SA516Gr70 + Inconel 625 (углеродистая сталь + аустенитная наплавка. Доступность для проведения контроля: доступ с наружной и внутренней поверхностей корпуса и патрубка.

Думал, вообще убрать эти 2 пункта, но с другой стороны, логично вроде, скорость в объекте контроля померить надо, померить хочу, а документ на который могу опираться вроде не могу найти, во всяком случае стандарта описывающего это. А процедуру такую чтобы была доступна для общего пользования, тоже не попадалась.

Что можете посоветовать на этот счёт?

Спасибо.

Igors написал(а):

Что можете посоветовать на этот счёт?

Нажмите для раскрытия...

в окно поиска Яндекс врубаем: Practice for Measuring Ultrasonic Velocity in Materials, далее в ссылках находим:

Measuring Ultrasonic Velocity in Materials 1 gost-snip.su›download…for_measuring_ultrasonic_vel предворительно можно посмотреть, шлепнув «Посмотреть», ежели шлепнуть на Measuring Ultrasonic Velocity in Materials 1 появится предложение от браузера «Как обработать файл» - это файл с копией ASTM E494-95 Standard Practice for Measuring Ultrasonic Velocity in Materials /Стандартная практика для измерения скорости ультразвука в материалах. Действующая редакция ASTM E494 -15 стоит около 70$ https://www.astm.org/Standards/E494.htm

еще вариант - IS 15404:2003 Рекомендуемая практика для измерения скорости ультразвука в материалах. Indian Standard https://archive.org/details/gov.in.is.15404.2003/mode/1up - это чутка упрощенный вариант ASTM E 494-95. Имейте ввиду - нормативы на анг яз… что-либо другое найти мало вероятно…

…нескромный вопрос - работа с преподом - это подготовка на III уровень нк или бакалавра…

Igors написал(а):

Преподаватель прочитав это, задаёт вопрос: Как Вы собираетесь это делать в металле с наплавкой? Согласно какой методики?

Нажмите для раскрытия...

а вы делайте там, где наплавки нет. кто вам мешает сделать настроечные образцы специально для этого. полагаю, что точнее вы ничего не измерите, но преподавателю будет понятен ваш ход мысли.

Igors написал(а):

Провести коррекцию угла ввода в материал объекта контроля для наклонных преобразователей, если скорость ультразвука в материале объекта контроля отличается от 3255 ± 30 м/с для поперечных волн

Вопрос преподавателя: Каким образом Вы собираетесь проводить коррекцию угла ввода? Согласно какой методики?

Нажмите для раскрытия...

по законам синусов. можно назвать это методикой. ну и для не реальной, а письменной работы следует изготовить образцы для проверки угла ввода (V-1) из материала ОК.

можете посмотреть СТО 00220256-017-2009, оно попроще, чем ваш случай, но чем-то может полезно.

Igors написал(а):

С помощью прямого ПЭП SEB2 на продольных волнах, произвести измерение скорости ультразвука в настроечных образцах №1 и №2 и в материале объекта контроля - для продольных волн, а также, с помощью прямого ПЭП B 4Y, на поперечных волнах для поперечных волн. Установить измеренную скорость ультразвука, если она отличается от 5920 ± 50 м/с для продольных волн и от 3255 ± 30 м/с для поперечных волн

Преподаватель прочитав это, задаёт вопрос: Как Вы собираетесь это делать в металле с наплавкой? Согласно какой методики?
Интересно есть какой-то документ который описывает как это делать правильно, чтобы я мог на него ссылаться? Может какая-то процедура?

Нажмите для раскрытия...

Точность, с которой вы сможете измерить скорость УЗ волн таким способом довольно низкая.
Для металла с наплавкой Вы получите "среднюю температуру по больнице"
2)

Igors написал(а):

Провести коррекцию угла ввода в материал объекта контроля для наклонных преобразователей, если скорость ультразвука в материале объекта контроля отличается от 3255 ± 30 м/с для поперечных волн

Вопрос преподавателя: Каким образом Вы собираетесь проводить коррекцию угла ввода? Согласно какой методики?

Нажмите для раскрытия...

У Вас ПЭП с переменным углом ввода? Как Вы практически осуществите "коррекцию угла ввода"? Обычные наклонные ПЭП имеют определенный угол призмы и дают угол ввода в зависимости от скорости УЗ в материале образца. Расчитать этот угол можете по закону Снеллиуса.

AlexSinara написал(а):

…нескромный вопрос - работа с преподом - это подготовка на III уровень нк или бакалавра…

Нажмите для раскрытия...

Подготовка на 3-ий уровень.

Спасибо за совет.

Михаил57 написал(а):

У Вас ПЭП с переменным углом ввода? Как Вы практически осуществите "коррекцию угла ввода"? Обычные наклонные ПЭП имеют определенный угол призмы и дают угол ввода в зависимости от скорости УЗ в материале образца. Расчитать этот угол можете по закону Снеллиуса.

Нажмите для раскрытия...

Как я понял, речь идёт о изменении угла ввода в меню дефектоскопа.

Типа, настроился я на К1, зафиксировал угол. Сохранился. пришёл на деталь, поменял угол при контроле (зная конечно уже после измерения скорости, какую коррекцию мне надо вводить!).

Я думал это примерно как-то так выглядит. По сути, я ведь могу до 2 градусов в обе стороны менять значения угла в дефектоскопе!? Хотя.. как-то звучит это всё, мягко говоря - тупо.

Igors написал(а):

Как я понял, речь идёт о изменении угла ввода в меню дефектоскопа.

Типа, настроился я на К1, зафиксировал угол. Сохранился. пришёл на деталь, поменял угол при контроле (зная конечно уже после измерения скорости, какую коррекцию мне надо вводить!).

Я думал это примерно как-то так выглядит. По сути, я ведь могу до 2 градусов в обе стороны менять значения угла в дефектоскопе!? Хотя.. как-то звучит это всё, мягко говоря - тупо.

Нажмите для раскрытия...

Для начала Вы не сможете так точно измерить скорость УЗ и у Вас наплавка со скоростью отличной от основного металла (вероятно). Т.е. у Вас нет исходных данных для расчета угла ввода.
В приборе Вы можете установить любой угол ввода. Это влияет только на правильность определения координат отражателя.
Вот если у Вас есть образец с наплавкой и отражателем с извесными координатами, то Вы сможете подобрать в приборе значение скорости и угла ввода, чтобы прибор показывал координаты правильно. Лучше иметь 2 отражателя потому, что еще задержка в призме связана с настройками для определения координат.

Igors написал(а):

зная конечно уже после измерения скорости, какую коррекцию мне надо вводить!

Нажмите для раскрытия...

Дополнительно 5 копеек "бедному студенту" или услуга «Выручай»: конечно без образцов кашу не сварить для заявленного задания, т.е. по схеме узк рис а) https://docplan.ru/Data2/1/4293793/4293793115.files/l26.gif В данном случае в помощь СТО 00220256-018-2011 Инструкция по ультразвуковому контролю качества угловых и тавровых сварных соединений сосудов и аппаратов из двухслойных сталей с плакирующим слоем из высоколегированной стали и основанием из углеродистой или низколегированной стали в диапазоне толщин от 12 до 130 мм https://docplan.ru/cgi-bin/ecat/ecat.cgi?b=2&pid=1&i=4293793115&pr=1 см рис.1 (из материала корпуса сварить стык тем же электродом и по технологии, что и изделие) и рис.4 (из куска патрубка), а также п.5.5.4.

Чтобы измерить "среднюю Т° "… - это "новое определение скорости" в образце рис.1. предлагаю заглянуть в Методу измерения продольной и поперечной скоростей узк… здесь https://cyberleninka.ru/article/n/k...oy-skorostey-ultrazvuka-v-listovyh-materialah как вариант, заменив в формуле Со на Сп (призма пэп), чтобы определить в ней Сп – возмите 2 одинаковых пэп. Один из них подключаете к генератору, а второй - к усилителю деф-па, т.е. используя раздельный режим работы. Притирая рабочие поверхности через конактную жидкость и перемещая пэп один относительно другого, добиваетесь, получения максимального сигнала на экране, см здесь вариант а) https://studfile.net/html/2706/187/html_Dxk4aQBpCD.lnDw/htmlconvd-sta70j21x1.jpg , далее измеряете время эхосигнала L (продольной) волны и расстояние, разделив попалам, получите то и другое в одной призме, затем вычисляеете скорость. Второй вариант – это, используя СО-3, см здесь https://www.expertnk.ru/docs/usd60.pdf п.3.3.1 на стр 57-58, кстати, оба варианта представлены в ГОСТ Р 55808-2013 п.4.6. Метод измерения времени распространения звука в призме, см здесь https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293773/4293773679.pdf

Об углах см ГОСТ Р ИСО 16811-2016 http://docs.cntd.ru/document/1200140407 п.4.6 Применение преобразователей для материалов, отличающихся от нелегированной стали: зная скорость поперечной волны в объекте контроля и скорость поперечной волны в настроечном образце из нелегированной стали (3255 м/с ±15 м/с), т.е. СО-3 (см данные в паспорте на конкретный СО), производите расчет угла ввода по приведенной формуле.

Для справки см здесь https://ndtpm.files.wordpress.com/2012/01/solids.pdf Акустические свойства твердых тел (таблица на 7 стр), где найдете Inconel, Steel-mild… удачи

Может ли ультразвук на частотах 1-2МГц распространяться с разной скоростью в разных направлениях одной поковки размерами 500х500х1000мм из стали 09Г2С или 10Х18Н9? Температура одна.

gds написал(а):

Может ли ультразвук на частотах 1-2МГц распространяться с разной скоростью в разных направлениях одной поковки размерами 500х500х1000мм из стали 09Г2С или 10Х18Н9? Температура одна.

Нажмите для раскрытия...

не только может, но и должен. если металл обладает структурной анизотропией, то следствием этого будет наблюдаться зависимость скорости от направления. явление может быть не сильно выраженным когда поковка почти изотропна. степень анизотропии металла может варьироваться в зависимости от технологии изготовления (или отступления, нарушении технологии).
например, в аустенитных швах из-за высоких тепловых градиентов возникает специфическая структура шва (растут кристаллиты), которая приводит к очень сложному распространению ультразвука (вектор поляризации скорости зависит от координат). в поковках, особенно при нарушении технологии, тоже может быть нечто подобное.

Igors написал(а):

День Добрый.

Товарищи, опять появился вопрос. Рассказываю:
Пишу я работу на контроль сварного соединения. В одном из разделов по настройке аппаратуры я делаю следующее заключение:

1)

С помощью прямого ПЭП SEB2 на продольных волнах, произвести измерение скорости ультразвука в настроечных образцах №1 и №2 и в материале объекта контроля - для продольных волн, а также, с помощью прямого ПЭП B 4Y, на поперечных волнах для поперечных волн. Установить измеренную скорость ультразвука, если она отличается от 5920 ± 50 м/с для продольных волн и от 3255 ± 30 м/с для поперечных волн

Преподаватель прочитав это, задаёт вопрос: Как Вы собираетесь это делать в металле с наплавкой? Согласно какой методики?
Интересно есть какой-то документ который описывает как это делать правильно, чтобы я мог на него ссылаться? Может какая-то процедура?

2)
Провести коррекцию угла ввода в материал объекта контроля для наклонных преобразователей, если скорость ультразвука в материале объекта контроля отличается от 3255 ± 30 м/с для поперечных волн

Вопрос преподавателя: Каким образом Вы собираетесь проводить коррекцию угла ввода? Согласно какой методики?

Интересно есть какой-то документ который описывает как это делать правильно чтобы я мог на него ссылаться? Может какая-то процедура?

Для информации: Задание - Контролируемый элемент: угловое сварное соединение вварки патрубка Ø 600 мм в корпус сосуда Ø 3200 мм. Технологические особенности сварки: двухсторонний шов с подваркой корня со скосом одной кромки. Геометрические параметры: толщина патрубка 6+19 мм, толщина корпуса 3+31 мм. Ширина шва 30 мм. Материал: SA516Gr70 + Inconel 625 (углеродистая сталь + аустенитная наплавка. Доступность для проведения контроля: доступ с наружной и внутренней поверхностей корпуса и патрубка. Используется в уз скрабберах mstol.ru/

Думал, вообще убрать эти 2 пункта, но с другой стороны, логично вроде, скорость в объекте контроля померить надо, померить хочу, а документ на который могу опираться вроде не могу найти, во всяком случае стандарта описывающего это. А процедуру такую чтобы была доступна для общего пользования, тоже не попадалась.

Что можете посоветовать на этот счёт?

Спасибо.

Нажмите для раскрытия...

как вопрос решили?

Igors написал(а):

Товарищи, опять появился вопрос. Рассказываю:
Пишу я работу на контроль сварного соединения. В одном из разделов по настройке аппаратуры я делаю следующее заключение:

1)

С помощью прямого ПЭП SEB2 на продольных волнах, произвести измерение скорости ультразвука в настроечных образцах №1 и №2 и в материале объекта контроля - для продольных волн, а также, с помощью прямого ПЭП B 4Y, на поперечных волнах для поперечных волн. Установить измеренную скорость ультразвука, если она отличается от 5920 ± 50 м/с для продольных волн и от 3255 ± 30 м/с для поперечных волн

Преподаватель прочитав это, задаёт вопрос: Как Вы собираетесь это делать в металле с наплавкой? Согласно какой методики?
Интересно есть какой-то документ который описывает как это делать правильно, чтобы я мог на него ссылаться? Может какая-то процедура?

Нажмите для раскрытия...

Посмотрите пока вложенный документ

Удачи

dea135 написал(а):

не только может, но и должен. если металл обладает структурной анизотропией, то следствием этого будет наблюдаться зависимость скорости от направления. явление может быть не сильно выраженным когда поковка почти изотропна. степень анизотропии металла может варьироваться в зависимости от технологии изготовления (или отступления, нарушении технологии).
например, в аустенитных швах из-за высоких тепловых градиентов возникает специфическая структура шва (растут кристаллиты), которая приводит к очень сложному распространению ультразвука (вектор поляризации скорости зависит от координат). в поковках, особенно при нарушении технологии, тоже может быть нечто подобное.

Нажмите для раскрытия...

"Кто про что, а вшивый про баню" ну то есть я про литье. Понимаю что в основном анизотропия возникает в результате обработки давлением, а в литье его по сути нет, но в литье есть направленный рост кристаллов в разных направлениях, с этим кто нибудь сталкивался, наблюдал анизотропию в литье, или она там очень незначительная и убирается термообработкой?

И второй вопрос, может и глупый но давно меня мучает, отношение скоростей продольной и поперечной всегда ли одинаково, для одного материала? Судя по формулам не совсем. Вот если подумать что температура одинаковая и одинакова плотность (что скорее всего конечно не так, но все же) но отношение скоростей будет зависеть от коэффициентов Пуассона, значит можно разные физические свойства зафиксировать?

Сергей Сергей написал(а):

И второй вопрос, может и глупый но давно меня мучает, отношение скоростей продольной и поперечной всегда ли одинаково, для одного материала?

Нажмите для раскрытия...

В теории да, на практике, почти всегда, нет. Поверхность, угол, анизотропия.

Сергей Сергей написал(а):

значит можно разные физические свойства зафиксировать?

Нажмите для раскрытия...

Можно. Но выделить что именно влияет не получается. Слишком много факторов может оказывать влияние. А шаманством никто не хочет заниматься.