Badania ultradźwiękowe (UT – Ultrasonic Testing) to jedna z najczęściej stosowanych metod badań nieniszczących, umożliwiająca wykrywanie nieciągłości wewnętrznych i podpowierzchniowych w materiałach metalowych. Metoda polega na wprowadzeniu do badanego elementu fal ultradźwiękowych i analizie sygnałów odbitych od granic materiału oraz ewentualnych wad.
UT pozwala na precyzyjną lokalizację niezgodności oraz ocenę ich wielkości i położenia, bez konieczności niszczenia badanego elementu.
Gdzie i kiedy wykonuje się badania ultradźwiękowe (UT)?
Badania UT wykonuje się wszędzie tam, gdzie wymagane jest badanie objętości materiału:
1. Spoiny
Złącza spawane z pełnym przetopem oraz strefa wpływu ciepła,
2. Odkuwki:
wykrywanie rozwarstwień, pęknięć i nieciągłości kuźniczych itp.,
3. Odlewy:
identyfikacja jam skurczowych, porowatości i pęknięć,
ocena jednorodności struktury materiału.
Rodzaje i techniki badań ultradźwiękowych
1. Badania UT klasyczne (konwencjonalne)
głowice proste – do wykrywania wad prostopadłych do powierzchni,
głowice kątowe – szczególnie przydatne w badaniu spoin.
2. Techniki uzupełniające
TOFD (Time of Flight Diffraction),
Phased Array (PAUT) – w przypadku zwiększonych wymagań dokładności.
Jak przebiega badanie ultradźwiękowe (UT)?
- Analiza dokumentacji i zakresu badania
Określenie geometrii elementu, materiału i kryteriów akceptacji. - Przygotowanie powierzchni
Oczyszczenie i zapewnienie odpowiedniego sprzężenia akustycznego. - Kalibracja aparatury UT
Wykonanie kalibracji na wzorcach odniesienia. - Skanowanie badanego elementu
Prowadzenie głowicy po powierzchni z jednoczesną obserwacją sygnałów. - Interpretacja wyników
Analiza wskazań i określenie charakteru nieciągłości. - Dokumentacja
Sporządzenie protokołu UT z wynikami badania.
Co pozwalają wykryć badania ultradźwiękowe (UT)?
Badania UT umożliwiają wykrycie m.in.:
pęknięć wewnętrznych i podpowierzchniowych,
braku przetopu i przyklejeń w spoinach,
porowatości i jam skurczowych w odlewach,
rozwarstwień i nieciągłości kuźniczych w odkuwkach,
wad zmęczeniowych i eksploatacyjnych.
UT pozwala na dokładną lokalizację wady w materiale (głębokość, odległość, orientacja).
Zalety badań ultradźwiękowych
możliwość badania dużych grubości materiału,
wysoka czułość wykrywania wad wewnętrznych,
szybki wynik badania,
brak promieniowania,
możliwość badań w terenie,
relatywnie niski koszt w porównaniu do RT.
Normy dotyczące badań ultradźwiękowych (UT)
Badania ultradźwiękowe wykonuje się zgodnie z następującymi normami:
PN-EN ISO 17640 – Badania ultradźwiękowe – Techniki, poziomy badania i ocena
PN-EN ISO 11666 – Badania nieniszczące spoin – Badania ultradźwiękowe – Poziomy akceptacji
PN-EN ISO 10893 -8 – Automatyczne badanie ultradźwiękowe rur stalowych bez szwu i spawanych w celu wykrycia rozwarstwień
PN-EN-ISO 10893-10 – Automatyczne badanie ultradźwiękowe rur stalowych bez szwu i spawanych (z wyłączeniem rur spawanych łukiem krytym) w celu wykrycia nieciągłości wzdłużnych i/lub poprzecznych
PN-EN 10228-3 -Badanie ultradźwiękowe odkuwek ze stali ferrytycznych lub martenzytycznych
PN-EN 12680-2 – Badania ultradźwiękowe – Odlewy staliwne na części pracujące pod wysokimi obciążeniami