f24905 7 p Ultrazvuk

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk

http://slidepdf.com/reader/full/f24905-7-p-ultrazvuk 1/41

1/11/201

ULTRAZVUČNA KONTROLA

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA MATERIJALE

Predmet: Nerazorna ispitivanja7. Predavanje

2

NDT zvučne i ultrazvučne metode

• Povlačenje lanca

• Kucanje čekićem

• Brzina ultrazvučnog impulsa (UPV)

• Udarac i odjek (IE)

• Odziv na impuls (IR)

• Ultrazvučni površinski valovi (USW, SASW, MASW)

• Akustička emisija (AE)

• Prigušenje

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

3

ZVUK

• Izmjenična promjena fizičkog stanja u materijalu, koja se širi

od mjesta izvora određenom brzinom, može se čuti kao:

– zvuk,

– šum ili

– prasak,

• što ovisi o pravilnosti titraja

Vibracije konstrukcija

Zvuk

Ultrazvuk - NDT

Metoda udarca i odjeka

Frekvencija (Hz)

4

ZVUK

• Zvuk je mehanički val u plinu, tekućini ili čvrstom sredstvu.

• Izvori zvuka su objekti koji titraju (stvaraju poremećaj)u nekom elastičnom sredstvu.

• Titraji u kontaktu sa sredstvom prenosit će titranje na sredstvokoje ga okružuje.

• Najjednostavnije titranje koje materijalna čestica može izvoditi je harmoničko ili sinusoidalno titranje oko položaja ravnoteže.

Zvučni tlak

Val uzrokovan

pomakom čestica

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

5

ZVUK

• Naš prijemnik zvuka je uho koje detektira zvučne valove

frekvencije 20 - 20 kHz - područje čujnosti. – Za f <20Hz - infrazvuk - zemljotresi ...

– Za f >20kHz - ultrazvuk - naša tijela ne registriraju

• Ultrazvuk je zvuk čija je frekvencija iznad gornje granicečujnosti za normalno ljudsko uho, a koja iznosi 20 kHz (20000herca).

• primjena u medicini:

– dijagnostika 1 - 20 MHz – terapija oko 800 kHz

• rezonancija u unutarnjim organima može izazvatifiziološke smetnje

6

VALNO GIBANJE

• Kada se unutar nekog dijela elastičnog medija dogodi poremećaj on se širi medijem u vremenu kao mehaničkizvučni val vibracijama molekula i atoma. Takav mehaničkival naziva se i elastični val.

• Val je:

– prijenos poremećaja (odstupanja od ravnotežnog položaja) ili

– prijenos energije bez prijenosa mase.

• Podjela valova po prirodi poremećaja:

– Mehanički val - prijenos titraja atoma i/ili molekulatvari (elastičnog sredstva), npr. zvuk

– Elektromagnetski val - prijenos titraja električnog imagnetskog polja (u vakuumu ili u sredstvu)

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

7

VALNO GIBANJE

• Ovisno o materijalu kroz koji se prenosi energija i ostalim

značajkama, kao što su oblik i dimenzije i općenito stanjematerijala, posebno njegova elastična svojstva, nastat će raznevrste ultrazvučnih valova

• Dvije su osnovne vrste valova:

– Longitudinalni - titranje u pravcu prostiranja vala

– Transverzalni - titranje okomito na pravac širenja

• Realni valovi, npr. mehanički valovi na površini mora,imaju i transverzalnu i longitudinalnu komponentu

8

VALNO GIBANJE

• Longitudinalni val (L-val) (compressional wave, primary

wave) je onaj kod kojeg čestice titraju u smjeru širenja vala.

• L-valovi stoga uzrokuju zgušćenja i razrjeđenja u sredstvukojim se šire.

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

9

VALNO GIBANJE

• Transverzalni val (T-val) ( shear wave, secondary wave) je

onaj kod kojeg čestice titraju okomito na smjer širenja vala paovi valovi ne uzrokuju zgusnuća i razrijeđenja u materijalu.

10

VALNO GIBANJE

• L-valovi mogu se širiti u sva tri agregatna stanja, dok se T-

valovi mogu širiti samo u krutim sredstvima.

• Interakcijom osnovnih valova s granicama sredstva kroz koja

se šire nastaju različite vrste površinskih valova ( surface wave,

Rayleigh wave).

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

11

Vrste valova

12

VALNO GIBANJE

• Osnovne fizikalne veličine koje opisuju valove:

– Frekvencija: f [Hz]

– Period vala: T=1/f [s]

– Valna duljina: λ [m] je udaljenost između dvije najbliže točke u prostoru koje titraju u fazi, tj. s istim pomakom u istom smjeru.

VTijekom jedne oscilacije perioda

T val pređe udaljenost λ.

Valna duljina λ povezana je s

brzinom vala V i frekvencijom f

prema jednadžbi

V

f

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

13

VALNO GIBANJE

• Brzina vala: V=λ / T [m/s]

• Amplituda vala: A – najveći pomak iz ravnotežnog položaja

– U ultrazvučnim ispitivanjima amplituda se izražava u mV (milivoltima)ili dB (decibelima)

• Zvučni tlak

– Kada se sredstvom šire longitudinalni valovi, ultrazvučni tlak djeluje na površinu koja je okomita na smjer napredovanja vala, a kodtransverzalnih valova tlak djeluje okomito na površinu paralelnu sasmjerom širenja vala.

• Intenzitet zvuka

– Je energija koja u jedinici vremena djeluje na jediničnu površinu[W/m2]

• …

p Z A

14

Za izotropni, elastični materijal

L

2G E 1V

1 1 2

T

EV

2 1( )

Brzina longitudinalnog vala

Brzina transverzalnog vala

Brzina Rayleighovog vala

VT=0,62VL

VR=0,56VLR T

0,87 1,12v v

1

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

15

VALNO GIBANJE

• Na granici dva sredstva val se uvijek djelimično:

• Reflektira - zakon refleksije: α1 = α2

• Refraktira (lomi) - zakon refrakcije: sin α1/V1 = sin α2 /V2

16

Refleksija valova

• Kada ultrazvučni val, koji se širi kroz medij, nailazi na granicus drugim medijem tada dolazi do refleksije (odraza) i

transmisije (prijenosa) ultrazvučne energije.

• Odnos reflektiranog i transmitiranog dijela energije i

amplitude ovisi o akustičnoj impedanciji medija.

Z V

Akustična impedancija

gustoća brzina vala

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

17

Refleksija valova

12

12

Z Z

Z Z A A irefleksije

12

22

Z Z

Z A A ietransmisij

18

Konverzija modova

• U slučaju kada ultrazvučni val nailazi pod kutem na granicudva medija dio vala se reflektira, a dio vala se transmitira pod

kutem različitim od upadnog kuta što se naziva refrakcijaodnosno lom vala.

• Pri tome ovisno o vrsti medija može doći i do konverzijemodova vala. Konverzija modova je pojava da L-val generira

nastajanje T-vala i obratno.

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

1

19

Konverzija modova

• L-val koji pod kutem dolazi na granicu dva kruta materijala

generirati nastajanje 4 nova vala (2 L-vala i 2 T-vala)

20

STVARANJE ULTRAZVUKA

• Izvori ultrazvuka koji se koriste u metodama nerazornih

ispitivanja su sonde koje prislanjanjem na objekt ispitivanja ili

uranjanjem u tekućinu prenose titranje u sredstvo s kojim su udodiru.

Ravna sonda

Fokusirajuća sonda

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

21

STVARANJE ULTRAZVUKA

• Unutar sonde ugrađen je aktivni dio koji se naziva pretvarač.

• Pretvarač titra stvarajući ultrazvučne valove zbog različitihvanjskih poticaja.

• Ultrazvuk se može generirati:

– Pomoću piezoelektričnih pretvarača

– Pomoću magnetostrikcijskih pretvarača

– Mehaničkom pobudom

– Toplinskom pobudom

– Elektrostatski

– Elektrodinamički

22

Načini proizvodnje ultrazvuka

• Elektrostrikcija

– Najrasprostranjeniji generator ultrazvuka je kvarcni generator, čiji jerad zasnovan na tzv. piezoelektričnom efektu.

– To je pojava kada se na nekim kristalima (kvarc, turmalin i dr.), pogodno odrezanima, javlja električna polarizacija kada se silom izvršielastična deformacija.

• Mehaničk o djelovanje na piezoelektrik (širenje ilisabijanje) dovodi do stvaranja električnog napona...

• ... i obratno: vanjsko električno polje dovodi domehaničkih deformacija piezoelektrika.

• Isti piezoelektrik može biti i prijamnik i predajnik.

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

1

23

Načini proizvodnje ultrazvuka

• Piezoelektrični efekt – shematski prikaz stvaranja naboja

Materijal se

polarizira

Razdvajanje

naboja pod

opterećenjem

Neopterećeni

materijal

24

Izvori i detektori ultrazvuka

Aktivni element, koji je piezo ili fero električnimaterijal pretvara električnu energiju, npr. električniimpuls, u mehaničko titranje.

Poprečni presjek

ultrazvučne sonde

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

1

25

• Vrste sondi

Ravna

sonda

Kutna

sondaDvostruka

sonda

26

Izvori i detektori ultrazvuka

• Pretvarač je pločica u obliku diska ili kvadra.

• Ovisno o načinu rezanja pločice u odnosu na kristalografskeosi, dobivaju se pretvarači koji različito titraju – proizvode

različite vrste valova

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

1

27

Magnetostrikcija

o Ova metoda dobijanja ultrazvuka zasnovana je na svojstvunekih materijala da djelovanjem magnetnog polja mijenjajudimenzije (željezo, kobalt, nikal itd.).

o Ovi se materijali u jačem magnetnom polju uglavnomskraćuju, te je ova pojava nazvana magnetostrikcijom(strictura - stezanje, sužavanje).

o Ako se kratak štap od ovih materijala nalazi u promjenjivommagnetnom polju, onda se dovodi u rezonantno logitudinalnotitranje, kad se kroz elektromagnet propušta izmjenična struja

odgovarajuće frekvencije.

Ispitivanje ultrazvukom

http://hr.wikipedia.org/wiki/%C5%BDeljezo

http://hr.wikipedia.org/wiki/Kobalt

http://hr.wikipedia.org/wiki/Nikal

http://hr.wikipedia.org/wiki/Elektromagnet

http://hr.wikipedia.org/wiki/Izmjeni%C4%8Dna_struja

http://hr.wikipedia.org/wiki/Izmjeni%C4%8Dna_struja

http://hr.wikipedia.org/wiki/Elektromagnet

http://hr.wikipedia.org/wiki/Nikal

http://hr.wikipedia.org/wiki/Kobalt

http://hr.wikipedia.org/wiki/%C5%BDeljezo

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

1

29

Ultrazvučni uređaji

Ultrazvučni uređaj omogućava:

• aktiviranje sondi električnim impulsima,

• primanje električkih impulsa iz sonde i

• daje prikaz međudjelovanja ultrazvuka i objekta ispitivanja.

30


• Shematski prikaz ultrazvučnog uređaja

Uzorak

Sonda

Pobudni

impuls

Primljeni

impuls

Generator

impulsa

Pojačalo

Računalo

Zapis

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

1

31


• Načini unošenja i prijema signala iz uzorka

32

Ultrazvuk

o Većina ultrazvučnih uređaja radi na frekvencijama od 0,1 do 25 MHz

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

1

33


o Metode ispitivanja bez razaranja kod kojeg se zrake zvuka

visoke frekvencije emitiraju u materijal s ciljem otkrivanja

o površinskih i dubinskih grešaka

o Zvučni valovi prodiru u materijal i odbijaju se od prelaznih površina (refleksija).

34


o Stupanj refleksije uglavnom zavisi od fizičkog stanjamaterijala na prelazu, a manje od osobina materijala.

o Zvučni signali se skoro potpuno reflektiraju od prelaza metal/plin

o Parcijalna refleksija se javlja na prelazima metal/tekućina ilimetal/čvrsta tijela

o Ultrazvukom se otkrivaju pukotine, delaminacije, pore i drugenehomogenosti.

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

1

35


• Refleksija ultrazvuka

ULTRAZVUČNA ISPITIVANJA BETONA

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

1

37

PRIMJENA

• Nerazorno određivanje tlačne čvrstoće betona u konstrukciji u sklopu

naknadnog utvrđivanja kvalitete – Utvrđivanje prisustva segregacija, šupljina i sl.

– Mjerenje dubine površinskih pukotina

– Procjena razvoja tlačne čvrstoće

– Određivanje ujednačenosti betona i procjena oštećenja betona

– Određivanje dinamičkog modula elastičnosti

– Kontrola kvalitete izvođenja radova izgradnje i sanacije

• HRN EN 12504-4: Ispitivanje betona u konstrukcijama-4.dio Određivanje

brzine ultrazvučnog impulsa

38

Ultrazvučna ispitivanja betonskih konstrukcija

• Uređaj “Pundit”( Portable Ultrasonic Non-destructive Digital Indicating

Tester )

• Princip:

Mjerenje vremena prolaska ultrazvučnog impulsa

54 kHz SONDE

Generator impulsa

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

2

39

PRINCIP ISPITIVANJA

• Generator izaziva impuls napona 1000 V.

• Impuls pobudi titranje pretvarača u sondi. Rezonantnafrekvencija titranja iznosi 54 kHz.

• Longitudinalno titranje se unosi u uzorak prisklanjanjm

sonde preko sloja masti u uzorak, koje poslije prolaza kroz

beton, duljine l, u drugoj sondi prijemniku budu pretvoreni u

električni impuls

• Vremenski interval od trenutka kada impuls napušta sondu

odašiljač, pa do trenutka prijema impulsa u sondu prijemnik, predstavlja vrijeme prolaska impulsa (transit time, time of

flight ).

40

PRINCIP ISPITIVANJA

• Prolaz impulsa može biti

– Direktan

– Poludirektan

– Indirektan

• Kada se brzina ultrazvuka koristi

za određivanje tlačne čvrstoće betona, mjerenje vremena

prolaza ultrazvuka izvodi se

samo direktnim prolazom

impulsa

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

2

41


• Brzina prolaska ultrazvučnog impulsa

• Brzina ultrazvučnog vala ovisi o kvaliteti betona 3000 m/s – 5000 m/s

• Direktna korelacija s modulom elastičnosti betona

V l

=t

l

42

Mjerenje dinamičkog modula elastičnosti

• Brzina širenja longitudinalnih valova je povezana s elastičnim svojstvimamaterijala relacijom (1), dok za transverzalne valove vrijedi relacija (2).

(1) (2)

v L - brzina širenja longitudinalnih valova

vT - brzina širenja transverzalnih valova

E - dinamički Youngov modul elastičnosti

G - posmični modul elastičnosti

- gustoća materijala

- Poissonov koeficijent

LE( )

V ( )( )

1

1 1 2 2 1T

G E V

( )

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

2

43


• Određivanjem brzine prolaza ultrazvuka:

– Utvrđujemo kvalitetu betona,

– Pratimo očvršćivanje betona,

– Određujemo dinamički modul elastičnosti.

44

MJERENJE DUBINE POVRŠINSKIH PUKOTINA

• Ako se ultrazvuk koristi za

određivanje dubine vidljivih pukotina ili ocjenu uspješnostisanacije pukotina primjenjuje se

metoda površinskog prolazaimpulsa kroz beton

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

2

45


I. postupak – TS - TC metoda

• Odašiljačka sonda i prijemna sonda se postave na uzorak na jednakim razmacima od pukotine (x) te se izmjeri vrijeme

prolaza ultrazvuka TC. Mjerenje se ponovi na dijelu prizme

bez oštećenja sa jednakim razmakom između sondi te seizmjeri vrijeme prolaza TS.

46


• Ako je udaljenost sondi na dijelu bez pukotine jednaka =2x

• tada je udaljenost sondi oko pukotine

• vrijeme prolaza vala bez pukotine

• vrijeme prolaza oko pukotine iznosi

• dubina pukotine

2 22 x h

2S

xT

V

2 22C

x hT

V

2

2 1

C

S

T h x

T

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

2

47


II. postupak - T metoda

• T metoda sastoji se od promijene položaja, tj. udaljenosti prijemne sonde od odašiljačke sonde i određivanja zavisnostiudaljenost – vrijeme prolaza

48


• Dubina pukotine se određuje prema

2 1

2 1 2

L T T h

T T

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

2

49

PROVEDBA ISPITIVANJA

• Sposobnost mjerenja vremena prolaza kroz kalibracijsku šipkutreba biti u granicama odstupanja 0,2 s i s točnošću od 2 %

• Primijenjeni elektronički impuls za pobuđivanje predanog pretvarača mora imati vrijeme porasta ne veće od jednečetvrtine svojeg prirodnog perioda. Ovo osigurava nastanakoštrog impulsa.

• Frekvencija ponavljanja impulsa mora biti dovoljno mala da bi

osigurala da je početak primljenog signala slobodan od

interferencije s odjecima

• Prirodna frekvencija sondi (pretvarača) treba biti unutar rasponaod 20 kHz do 150 kHz (uglavnom od 40 do 60 kHz).

50


• Ispitivanje se provodi na čistim, ravnim i suhim betonskim površinama, a ako to nije moguće tada se brušenjem ičišćenjem dovodi u takovo stanje.

• Zbog postizanja dobrog kontakta sonda-beton neophodno je

površinu ispitnog mjesta u tankom sloju premazati sredstvomza bolji kontakt (npr. tovatna mast)

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

2

51


• Točnost mjerenja udaljenosti između sondi izvodi se u

granicama 1 %

• Rezultat ispitivanja brzine ultrazvuka mora biti određen na0,01 km/s ili na tri značajne znamenke.

52

UTJECAJI NA REZULTATE ISPITIVANJA

• Temperatura

– Promjene temperature u granicama između 10ºC i 30ºC ne uzrokuju bitnu promjenu brzine ultrazvuka.

– Za temperature izvan ovog područja treba provoditi korekcije mjerenja brzine.

– Ekstremno niske i visoke temperature utječu na rezultate ispitivanja(mikro raspucavanje pri visokim temperaturama, smrzavanje vode pri

niskim temperaturama).

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

2

53


• Povijest opterećenja

– Rezultati ispitivanja na elementima koji su bili preopterećeni trebaju seza rezervom uzeti u obzir.

– Pojava mikro raspucavanja pri preopterećenju u prošlosti utječe znatnona rezultate ispitivanja.

– U elementima gdje su naprezanja u uporabi do oko trećine čvrstoćenema značajnog utjecaja na rezultate.

– Kod ispitivanja prednapetih elemenata treba biti oprezan

54


Međusobna udaljenost senzora

• Udaljenost senzora treba biti dovoljno velika da rezultat

ispitivanja brzine ultrazvuka ne bude pod značajnim utjecajemheterogene strukture betona.

– Za betone maksimalnog zrna agregata 20 i 40 mm

minimalna udaljenost je 100 mm i 150 mm

– Za betonske površine koje nisu u kalupu minimalna udaljenost senzora je 150 mm za direktna mjerenja i 400 mm za indirektna mjerenja

– Udaljenost senzora ovisi i o tipu opreme.

– Kod premalih ili prevelikih udaljenosti između senzora dolazi dosmanjenja brzine ultrazvuka

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

2

55


• Oblik i veličina uzorka

– Brzina ultrazvuka neovisna je o veličini i obliku uzorka, osim ako poprečna dimenzija uzorka nije manja od minimalne.

– Najmanja dopuštena poprečna dimenzija uzorka ovisi o frekvencijisondi i brzini impulsa u betonu.

– Ako je poprečna dimenzija uzorka manja od valne duljine razmještajasondi pri indirektnom postupku mjerenja, mijenja se način širenjaimpulsa i rezultat će biti bitno drukčiji.

56


• Vlažnost

– Brzina ultrazvuka je oko 5 % veća kroz vodom zasićen beton nego krozsuhi beton, ova razlika je veća za obični beton nego za beton visokečvrstoće.

– Uzorak betona zasićen vodom ima veću brzinu prolaska ultrazvuka odsuhog betona, ali i manju tlačnu čvrstoću.

– Problem vjerodostojnosti krivulja brzine ultrazvuka-tlačna čvrstoća naispitivanja na konstrukcijama.

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

2

57


• Armatura

– Utjecaj armature je mali ako je smjer šipki okomit na smjer širenjaimpulsa, jer je put impulsa relativno mali u odnosu na ukupni put.

– Ako armatura leži u smjeru paralelno s putem širenja impulsa potrebno je koristiti faktore korekcije.

58

Armiranobetonske konstrukcije

Vijadukt “Stara Sušica” – Autocesta Zagreb-Rijeka

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

3

59

“Arena” - Zagreb

60

Brana“Modrac” - BiH

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

3

61

Brana“Piva” – Crna Gora

62

Most na rijeci Tari – Crna Gora

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

3

63

Most “Krka” – AC Zagreb-Dubrovnik

64

Dubrovački most

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

3

ISPITIVANJE METALNIH KONSTRUKCIJA

66

• Spajanje vijcima

– Najčešće se korisi kod spajanja konstrukcijskih elemenata visokihzgrada – brzina

Čelične konstrukcije – spajanje elemenata

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

3

67

• Spajanje zavarivanjem

– Koristi se svuda gdje način gradnje dozvoljava – Kod izrade montažnih elemenata

– Ne koristi se kod rada u nestabilnim

uvjetima

Čelične konstrukcije – spajanje elemenata

68

Čelične konstrukcije - zgrade

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

3

69

Čelične konstrukcije - mostovi

70

Zavareni spojevi – greške

• Toplinske pukotine (kristalizacijske)

• Javljaju se odmah po zavarivanju, za vrijeme hlađenja taline. Obično su

uzrokovane sumporom i fosforom u čelicima s većim udjelom ugljika.

• Karakteristike:

– Opažaju se samo u rastaljenom metalu kojim se zavaruje

– Pojavljuju se kao ravne linije duž središnje linije zavara, a ponekadse mogu pojaviti i kao poprečne pukotine.

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

3

71

• Zaostala naprezanja

Zavareni spojevi - naprezanja

Poprečne pukotine u zavaru

Javljaju se zbog toplinskog širenja ilifaznih promjena u čeliku (unošenjenaprezanja).

Kod legiranih čelika ili čelika sudjelom ugljika >0,2% (čelici visokečvrstoće) - formiranje martenzita -

krt pukotine.

Rješavanje problema -

predgrijavanje, a nakon varenja

sporo hlađenje – poskupljuje postupak zavarivanja.

72


Neprovaren korijen

Nedostatna ispuna

PoroznostGreške vezivanja

Greške vezivanja

Zajeda

Preklapanje

Preveliko nadvišenje lica

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

3

73

• Zadatak ultrazvučne kontrole – utvrditi što je moguće više grešaka • Jedna od najpogodnijih metoda za nerazorno ispitivanje zavara.

• Jednostavnost primjene, brzina i pouzdanost.


Vruće pukotine TroskaPoroznost

Greške vezivanja Pukotine u korijenu

Zajeda

Mikro-pukotine

Hladne pukotine

Slojasto trganje

Dvoplatnost

74

• Naprezanja zbog opterećenja

• Na mjestu spoja dvaju nosača javljaju se vlačna, tlačna i smična naprezanja

• Kritična su vlačna naprezanja

• Kvaliteta zavara je jako bitna – Ultrazvuk

Zavareni spojevi - naprezanja

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

3

75

Ultrazvučno ispitivanje zavara

• Refl eksijska tehn ika

– Tradicionalna tehnika – koristi se vrlo dugo

– Ravna ultrazvučna sonda u kombinaciji s kutnom sondom

– Najprije se ispituje zona u blizini zavara ravnom sondom (longitudinalni

valovi)

– Zona utjecaja topline i u blizini te zone – utvrđivanje laminarnih pukotina.

– Laminarne pukotine se ne mogu otkriti kutnom sondom !

76

• U drugom koraku ispitivanja koristi sekutna sonda kojom se pregledava zavar.

• Obično se koriste transverzalni valovi

• Materijali poput nehrđajućeg čelika(krupne zrnate strukture mogu zahtijevatikorištenje refraktiranih longitudinalnihvalova.

• Pregledom se može uključiti korijen, krunai bočne strane zavara, te zona izloženatoplini.

• Prije pregleda radi se proračun potrebneudaljenosti sonde od zavara

θR – kut loma

T = Debljina materijala

Površinska udaljenost = sinθ R x put ultrazvuka

Dubina = cosθ R x put ultrazvuka

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

4

79

Praktični primjeri

Poprečne pukotine Prokapljine

Kutni spojNadvišenja korijena

80

Preklopni spojKutni spoj

Sučeoni spoj

8/19/2019 f24905 7 p Ultrazvuk


1/11/201

81

“T” spoj

Djelomično

vezivanjeDobro vezivanje,

ali s pukotinom

Documents

f24905 7 p Ultrazvuk