FR2963427A1 - Method for preparing tubular pipe to perform non destructive testing in e.g. oil industry, using ultrasound, involves preparing part with strips close together on portion of part, where strips are provided with magnetostrictive properties - Google Patents
Method for preparing tubular pipe to perform non destructive testing in e.g. oil industry, using ultrasound, involves preparing part with strips close together on portion of part, where strips are provided with magnetostrictive properties Download PDFInfo
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Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé de préparation d'une pièce pour permettre son contrôle par ondes guidées produites par effet magnétostrictif dans lequel on solidarise un matériau magnétostrictif de revêtement avec la surface de la pièce. The present invention relates to a method for preparing a part to allow its control by guided waves produced by magnetostrictive effect in which a magnetostrictive coating material is secured to the surface of the part.
Dans beaucoup d'industries, il est nécessaire de contrôler au stade de la fabrication mais aussi régulièrement en service des pièces afin d'y détecter dès que possible l'apparition de défauts (fissures, usure, endommagements, ...), car ces défauts sont susceptibles d'évoluer vers un stade critique où ils causeront la rupture de la pièce ou rendront celle-ci inutilisable. Une grande variété de pièces peut faire l'objet d'une préparation selon l'invention, par exemple axe, moyeu, éléments de structures, plaques ou tôle, tubes, profilés, conduites, coques. Par exemple, dans les industries pétrolière, chimique, ou nucléaire, il est nécessaire de contrôler tout particulièrement les conduites (tuyauteries, canalisations...). Il est possible pour cela d'effectuer un contrôle non destructif (par exemple visuel, par ultrasons, par rayons ionisants). Dans de nombreux cas de tels contrôles ne sont en pratique pas réalisables car trop longs et coûteux, soit parce que la longueur totale des conduites à inspecter est trop importante (plusieurs centaines de kilomètres), soit parce que certaines de ces conduites sont difficiles d'accès (portions enterrées ou recouvertes d'isolant). Une solution pour résoudre ce problème, que la canalisation soit ferromagnétique ou non consiste à générer des ondes (notamment ultrasonores) guidées à l'aide de l'effet magnétostrictif, car on peut ainsi contrôler aisément une grande longueur (plus de 30 mètres) d'une conduite à partir d'un seul emplacement. De plus la détection de défauts à la fois sur la surface externe et sur la surface interne de la conduite est possible. L'effet magnétostrictif résulte de la propriété qu'ont les matériaux ferromagnétiques de modifier leurs dimensions lorsqu'ils sont soumis à des champs magnétiques. L'explication de l'effet magnétostrictif réside dans la structure d'un matériau ferromagnétique. Ces matériaux peuvent être considérés comme des ensembles de petites portions de matière, qui agissent comme des aimants permanents. Lorsque le matériau n'est pas In many industries, it is necessary to check at the stage of manufacture but also regularly in service parts to detect as soon as possible the appearance of defects (cracks, wear, damage, ...), because these defects are likely to evolve to a critical stage where they will break the part or render it unusable. A wide variety of parts can be prepared according to the invention, for example axis, hub, structural elements, plates or sheet metal, tubes, profiles, pipes, shells. For example, in the oil, chemical or nuclear industries, it is necessary to control the pipes (pipes, pipes, etc.) in particular. It is possible for this to perform a non-destructive test (eg visual, ultrasound, ionizing radiation). In many cases, such checks are in practice not practical because they are too long and costly, either because the total length of the pipes to be inspected is too great (several hundred kilometers), or because some of these pipes are difficult to inspect. access (buried or insulated portions). A solution to this problem, whether the pipe is ferromagnetic or not, is to generate waves (including ultrasound) guided by the magnetostrictive effect, because it can easily control a large length (more than 30 meters). 'driving from a single location. In addition, the detection of defects on both the outer surface and the inner surface of the pipe is possible. The magnetostrictive effect results from the property of ferromagnetic materials to modify their dimensions when subjected to magnetic fields. The explanation of the magnetostrictive effect lies in the structure of a ferromagnetic material. These materials can be considered as sets of small portions of matter, which act as permanent magnets. When the material is not
magnétisé, ces petites portions se disposent dans l'espace de manière aléatoire ; dès que le matériau est magnétisé, elles orientent leur axe dans la même direction. L'intervention d'un champ magnétique extérieur entraîne une modification de cet équilibre et détermine l'effet magnétostrictif. Le principe du fonctionnement et de l'utilisation des ondes guidées par effet magnétostrictif pour le contrôle d'une conduite est brièvement rappelé ci-après, en référence aux figures 3 et 4 qui représentent l'art antérieur. magnetized, these small portions are arranged in space randomly; as soon as the material is magnetized, they orient their axis in the same direction. The intervention of an external magnetic field causes a modification of this equilibrium and determines the magnetostrictive effect. The principle of the operation and use of magnetostrictive-guided waves for control of a pipe is briefly recalled hereinafter with reference to FIGS. 3 and 4 which represent the prior art.
On choisit l'exemple d'une conduite, mais la génération d'ondes guidées par effet magnétostrictif est également applicable à des pièces d'autres géométries comme évoqué précédemment. On considère une conduite 10 ferromagnétique que l'on souhaite contrôler sur une certaine longueur (figure 3). On entend par conduite un tube creux, par exemple de section circulaire. On génère en un premier emplacement 110 de la conduite 10 un champ magnétique. Cette génération peut s'effectuer par exemple en plaçant une première bobine 21 autour de la conduite à l'emplacement 110, et en faisant circuler dans cette première bobine 21 un courant pulsé. The example of a pipe is chosen, but the generation of magnetostrictive-guided waves is also applicable to pieces of other geometries as mentioned above. Consider a ferromagnetic pipe that is to be controlled over a certain length (FIG. 3). By pipe means a hollow tube, for example of circular section. A magnetic field is generated at a first location 110 of line 10. This generation can be performed for example by placing a first coil 21 around the pipe at the location 110, and by circulating in this first coil 21 a pulsed current.
Le champ magnétique généré par la première bobine 21 modifie périodiquement, au premier emplacement 110, l'orientation magnétique des portions de matière du matériau ferromagnétique constituant la conduite 10, et génère une onde mécanique W dans la conduite 10 par déformation du matériau dans une direction parallèle à la direction du champ magnétique généré par la première bobine 21. Cette onde mécanique W se propage le long de la conduite 10, et atteint un second emplacement 120 de la conduite 10, espacé du premier emplacement 110, où on a placé une seconde bobine 22. Cette onde mécanique W déforme périodiquement les portions de matière situées sous la seconde bobine 22, ce qui produit un courant électrique pulsé dont l'amplitude dépend de l'amplitude de l'onde mécanique W (effet magnétostrictif inverse). Lorsque la conduite 10 présente un défaut 50, l'onde mécanique W interagit avec ce défaut 50 et est perturbée. L'onde mécanique perturbée Wp, lorsqu'elle atteint la seconde bobine 22, y est alors détectée par effet magnétostrictif inverse, ce qui matérialise la présence du défaut 50. The magnetic field generated by the first coil 21 periodically modifies, at the first location 110, the magnetic orientation of the material portions of the ferromagnetic material constituting the pipe 10, and generates a mechanical wave W in the pipe 10 by deformation of the material in one direction parallel to the direction of the magnetic field generated by the first coil 21. This mechanical wave W propagates along the pipe 10, and reaches a second location 120 of the pipe 10, spaced from the first location 110, where a second coil 22. This mechanical wave W periodically deforms the material portions located under the second coil 22, which produces a pulsed electric current whose amplitude depends on the amplitude of the mechanical wave W (inverse magnetostrictive effect). When line 10 has a fault 50, the mechanical wave W interacts with this fault 50 and is disturbed. The disturbed mechanical wave Wp, when it reaches the second coil 22, is then detected by reverse magnetostrictive effect, which materializes the presence of the defect 50.
On peut effectuer le contrôle soit : - en transmission (cas décrit ci-dessus). Dans ce cas la première bobine 21 est émettrice et la seconde bobine 22 est réceptrice ou réciproquement. Les bobines 21 et 22 sont distantes l'une de l'autre et les défauts détectables sont situés préférentiellement entre les bobines. en émission/réception. Dans ce cas la première bobine 21 est émettrice et la seconde bobine 22 est réceptrice ou réciproquement. Les bobines 21 et 22 sont proches l'une de l'autre (distance inférieure à la largeur d'une bobine) et les défauts détectables sont en général situés de part et d'autre des bobines. Avantageusement, on magnétise le matériau ferromagnétique de la conduite 10 pendant toute la durée des mesures, par exemple en plaçant à son voisinage un aimant permanent 30 (ou un électroaimant). Ainsi, les bobines (21, 22) sont placées dans un champ magnétique permanent, et on améliore l'efficacité de l'effet magnétostrictif. Lorsque la conduite 10, ou plus généralement la pièce à contrôler, est réalisée dans un matériau qui n'est pas ferromagnétique, c'est-à-dire qui ne s'aimante pas lorsqu'il est placé dans un champ magnétique, il est cependant encore possible d'utiliser le procédé ci-dessus. Pour cela, on colle un premier ruban 31 en matériau magnétostrictif (par exemple en nickel) sur la conduite 10 au premier emplacement 110, et on entoure ce premier ruban 31 par la première bobine 21 sans contact (figure 4). Ce ruban procure un effet magnétostrictif. De même, on colle un second ruban 32 en matériau magnétostrictif sur la conduite 10 au second emplacement 120, et on l'entoure par la seconde bobine 22 sans contact. Il est nécessaire d'utiliser une colle, par exemple de type époxy, afin de bien solidariser les rubans 31, 32 sur la conduite 10 et d'obtenir une surface de contact optimale. The control can be carried out either: - in transmission (as described above). In this case the first coil 21 is emitting and the second coil 22 is receiving or vice versa. The coils 21 and 22 are spaced from each other and the detectable defects are preferably located between the coils. in transmission / reception. In this case the first coil 21 is emitting and the second coil 22 is receiving or vice versa. The coils 21 and 22 are close to each other (distance less than the width of a coil) and the detectable defects are generally located on either side of the coils. Advantageously, the ferromagnetic material of the pipe 10 is magnetized throughout the duration of the measurements, for example by placing in its vicinity a permanent magnet 30 (or an electromagnet). Thus, the coils (21, 22) are placed in a permanent magnetic field, and the efficiency of the magnetostrictive effect is improved. When the pipe 10, or more generally the part to be controlled, is made of a material which is not ferromagnetic, that is to say which does not like when placed in a magnetic field, it is however still possible to use the above method. For this purpose, a first ribbon 31 of magnetostrictive material (for example nickel) is glued to the pipe 10 at the first location 110, and this first ribbon 31 is surrounded by the first coil 21 without contact (FIG. 4). This ribbon provides a magnetostrictive effect. Similarly, a second tape 32 magnetostrictive material is glued to the pipe 10 at the second location 120, and is surrounded by the second coil 22 without contact. It is necessary to use an adhesive, for example of the epoxy type, in order to firmly secure the strips 31, 32 on the pipe 10 and to obtain an optimal contact surface.
Les bobines 21, 22 ne sont pas en contact avec les rubans 31, 32, et peuvent ainsi être aisément enlevées ou déplacées. Le champ magnétique généré par la première bobine 21 modifie l'aimantation dans le premier ruban 31, qui se déforme et génère une onde mécanique W qui se propage dans le matériau de la conduite 10. The coils 21, 22 are not in contact with the ribbons 31, 32, and can thus be easily removed or moved. The magnetic field generated by the first coil 21 modifies the magnetization in the first ribbon 31, which deforms and generates a mechanical wave W that propagates in the material of the pipe 10.
Cette onde mécanique W atteint le second ruban 32 dans laquelle elle induit une modification du champ magnétique (effet magnétostrictif This mechanical wave W reaches the second ribbon 32 in which it induces a modification of the magnetic field (magnetostrictive effect
inverse). Le champ magnétique dans la seconde bobine 22 entourant le second ruban 32 est alors modifié, ce qui induit à son tour un courant électrique dans cette seconde bobine 22, qui peut alors être détecté et analysé. reverse). The magnetic field in the second coil 22 surrounding the second ribbon 32 is then modified, which in turn induces an electric current in this second coil 22, which can then be detected and analyzed.
Dans certains cas, les rubans 31, 32 de matériau magnétostrictif peuvent également être utilisées sur un tube ou pièce en matériau ferromagnétique, car cela permet d'atteindre la même efficacité de transfert d'énergie entre l'onde mécanique W et le courant électrique dans les bobines que si l'on place des aimants permanents 30 au voisinage du tube. Cependant, l'utilisation de rubans magnétostrictifs sur des pièces (par exemple tubes, tôle, profilés) présente plusieurs inconvénients ou limitations. En effet, les rubans peuvent être endommagés lors des manutentions ou empilage des pièces semi-finies, ou enroulement de ces pièces. En outre ces rubans sont minces et sont susceptibles de se dégrader dans le temps. De plus les colles utilisées pour coller les rubans sur la surface des pièces se dégradent avec le temps, ce qui entraine un décollement des rubans et diminue l'efficacité du dispositif de mesure pour contrôler les pièces en service. Ces colles ne sont en outre pas utilisables dans des conditions sévères, par exemple dans des environnements où la température est supérieure à 150°C. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. L'invention vise à proposer un procédé de préparation de la pièce qui permette de réaliser le contrôle d'une pièce, ferromagnétique ou non, par ondes guidées ultrasonores produites par effet magnétostrictif de façon fiable et durable, même dans des conditions environnementales sévères, et sans qu'il soit nécessaire de placer au voisinage de la pièce un aimant (voir ci-dessus). In some cases, the strips 31, 32 of magnetostrictive material may also be used on a tube or piece made of ferromagnetic material, since this makes it possible to achieve the same efficiency of energy transfer between the mechanical wave W and the electric current in the coils only if permanent magnets 30 are placed in the vicinity of the tube. However, the use of magnetostrictive tapes on parts (for example tubes, sheet metal, profiles) has several disadvantages or limitations. Indeed, the ribbons can be damaged during handling or stacking of semi-finished parts, or winding of these parts. In addition these ribbons are thin and are likely to degrade over time. In addition, the adhesives used to glue the ribbons on the surface of the parts degrade over time, which causes a detachment of the ribbons and decreases the effectiveness of the measuring device to control the parts in use. These glues are also not usable under severe conditions, for example in environments where the temperature is above 150 ° C. The present invention aims to remedy these disadvantages. The aim of the invention is to propose a process for preparing the part which makes it possible to control a part, ferromagnetic or not, by ultrasonic guided waves produced by magnetostrictive effect reliably and durably, even under severe environmental conditions, and without it being necessary to place a magnet in the vicinity of the room (see above).
Ce but est atteint grâce au fait qu'on dépose le matériau sur au moins une première portion de la surface de ladite pièce par projection. Grâce à ces dispositions, il ne se produit pas de décollement, ni de perte de caractéristique du matériau magnétostrictif avec le temps. Avantageusement, on dépose par projection sur au moins une seconde portion de la surface de ladite pièce un matériau magnétostrictif, cette seconde portion étant espacée de la première portion. This object is achieved by the fact that the material is deposited on at least a first portion of the surface of said piece by projection. Thanks to these provisions, there is no detachment or loss of magnetostrictive material characteristic over time. Advantageously, is deposited by spraying on at least a second portion of the surface of said workpiece a magnetostrictive material, the second portion being spaced from the first portion.
L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif. La 'description se réfère aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 illustre les étapes du procédé de préparation selon l'invention d'une pièce, la figure 2A représente une conduite sur laquelle un matériau de revêtement est déposé selon l'invention en deux bandes parallèles continues, la figure 2B représente une conduite sur laquelle un matériau de revêtement est déposé selon l'invention en deux bandes parallèles et discontinues, la figure 3 représente une conduite ferromagnétique qui est contrôlée par un procédé de génération d'ondes guidées selon l'art antérieur utilisant l'effet magnétostrictif, la figure 4 représente une conduite qui est contrôlée par un procédé de génération d'ondes guidées selon l'art antérieur utilisant l'effet magnétostrictif. Le procédé selon l'invention est décrit ci-dessous dans le cas où la pièce à préparer et à contrôler est une conduite 10 tubulaire. Cette conduite 10 peut avoir une section quelconque (cercle, polygone). Cependant ce procédé peut être utilisé pour contrôler une pièce de n'importe quelle géométrie, par exemple un axe plein, une plaque ou une coque. The invention will be better understood and its advantages will appear better on reading the detailed description which follows, of an embodiment shown by way of non-limiting example. The description refers to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 illustrates the steps of the preparation method according to the invention of a part; FIG. 2A represents a pipe on which a coating material is deposited according to the invention in two parts; continuous parallel strips, FIG. 2B shows a pipe on which a coating material is deposited according to the invention in two parallel and discontinuous strips, FIG. 3 represents a ferromagnetic pipe which is controlled by a guided wave generation method according to FIG. Prior art using the magnetostrictive effect, Fig. 4 shows a conduct which is controlled by a guided wave generation method according to the prior art using the magnetostrictive effect. The process according to the invention is described below in the case where the part to be prepared and tested is a tubular pipe. This pipe 10 may have any section (circle, polygon). However, this method can be used to control a part of any geometry, for example a solid axis, a plate or a shell.
Le matériau de la conduite 10 peut être ferromagnétique ou non. On dépose par projection une première couche 41 de poudre de matériau magnétostrictif sur une première portion 11 de la surface de la conduite 10. Cette opération de projection peut s'effectuer par exemple avec un des procédés connus listés ci-dessous, dont les caractéristiques sont brièvement rappelées : - projection dynamique à froid (en anglais "cold spray") : on injecte une poudre dans un flux de gaz (idéalement un gaz inerte tel que Ar ou He pour éviter l'oxydation des particules de poudre, ou un gaz actif tel que N2) de vitesse supersonique dirigé sur la surface de la pièce à revêtir. La température du gaz est suffisamment basse (généralement entre The material of the pipe 10 may be ferromagnetic or not. A first layer 41 of powder of magnetostrictive material is deposited by spraying a first portion 11 of the surface of the pipe 10. This projection operation can be carried out for example with one of the known methods listed below, the characteristics of which are briefly recalled: - cold dynamic projection (in English "cold spray"): we inject a powder into a gas flow (ideally an inert gas such as Ar or He to prevent oxidation of powder particles, or an active gas such as N2) supersonic speed directed on the surface of the part to be coated. The gas temperature is low enough (usually between
250°C et 650 °C) pour empêcher la fusion des particules de poudre pendant leur temps de séjour dans le flux gazeux. Les particules impactent donc la surface de la pièce sous forme de poudre solide, ce qui évite l'oxydation des particules et l'apparition de gaz inclus. projection thermique : il existe différentes techniques de projection (la projection à chaud à la flamme, la projection par arc-fil, la projection HVOF ("High Velocity Oxygen Fuel" en anglais, ou "oxygène carburant haute vélocité"), la projection PTA ou plasma à arc transféré, la projection par laser poudre, la projection par canon à détonation). La température acquise par les particules lors de la projection est plus élevée (supérieure à 2500 °C) que dans le cas de la projection dynamique à froid (la vitesse acquise par les particules restant subsonique), ce qui entraine une fusion des particules. Les particules impactent donc la surface de la pièce sous forme de gouttelettes liquides. Dans le cas de la projection par arc-fil, le matériau est initialement sous forme d'un fil, mais est chauffé par arc électrique au sein du pistolet de projection de telle sorte que le matériau quitte ce pistolet sous forme de gouttelettes. Projection de particules dans un liant : les particules magnétostrictives sont sous forme solide, et baignent dans un liant. On obtient ainsi une peinture. Cette peinture est ensuite projetée sur la surface de la pièce, le liant permettant une adhésion des particules sur la surface de la pièce Quel que soit le procédé utilisé pour le dépôt, l'adhésion des particules de poudre 40 ou des gouttelettes sur la surface de la conduite 10 est suffisante pour permettre leur solidarisation pérenne avec la surface de la conduite 10. Dans tous les cas, il ne se produit pas de fusion du matériau de la pièce, même au niveau du lieu d'impact. 250 ° C and 650 ° C) to prevent melting of the powder particles during their residence time in the gas stream. The particles thus impact the surface of the part in the form of a solid powder, which avoids the oxidation of the particles and the appearance of gas included. thermal projection: there are different projection techniques (hot flame projection, arc-wire projection, HVOF projection (High Velocity Oxygen Fuel), PTA projection or transferred arc plasma, powder laser projection, detonation gun projection). The temperature acquired by the particles during the projection is higher (higher than 2500 ° C) than in the case of the cold dynamic projection (the speed acquired by the remaining subsonic particles), which causes a melting of the particles. The particles thus impact the surface of the part in the form of liquid droplets. In the case of arc-wire projection, the material is initially in the form of a wire, but is heated by electric arc within the spray gun so that the material leaves this gun in the form of droplets. Projection of particles in a binder: the magnetostrictive particles are in solid form, and bathe in a binder. This gives a painting. This paint is then projected onto the surface of the part, the binder allowing adhesion of the particles on the surface of the part. Whatever the method used for the deposition, the adhesion of the powder particles 40 or droplets to the surface of the part. the pipe 10 is sufficient to allow their long-term bonding with the surface of the pipe 10. In any case, there is no melting of the material of the part, even at the impact location.
Dans le cas de la projection dynamique à froid, le dépôt de la première couche 41 s'effectue en projetant à l'aide d'une buse 45, sur la première portion 11 de la surface de la conduite 10, de la poudre 40 d'un matériau de revêtement magnétostrictif (matériau sous forme pulvérulente), ce qui est illustré sur la figure 1. Les grains de poudre ont par exemple une taille comprise entre 1 µm et 100 µm. In the case of the dynamic cold projection, the deposition of the first layer 41 is carried out by projecting with the aid of a nozzle 45, on the first portion 11 of the surface of the pipe 10, the powder 40 a magnetostrictive coating material (material in powder form), which is illustrated in FIG. 1. The powder grains have, for example, a size of between 1 μm and 100 μm.
Cette adhésion résulte d'une liaison mécanique et/ou par diffusion d'éléments chimiques ou par fusion partielle du substrat c'est à dire par dilution des particules de poudre 40 avec le matériau constituant la conduite 10. Elle permet une transmission fiable des déformations entre la première couche 41 et la conduite 10 dues à l'effet magnétostrictif. Le matériau de revêtement peut être déposé le long d'au moins une partie d'une circonférence de la conduite 10. Par exemple cette circonférence s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la conduite 10. This adhesion results from a mechanical bonding and / or by diffusion of chemical elements or by partial melting of the substrate, that is to say by dilution of the powder particles 40 with the material constituting the pipe 10. It allows a reliable transmission of the deformations between the first layer 41 and the pipe 10 due to the magnetostrictive effect. The coating material may be deposited along at least a portion of a circumference of the pipe 10. For example this circumference extends in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the pipe 10.
Avantageusement, le matériau de revêtement est déposé sur la totalité de cette circonférence, comme représenté sur la figure 1. Dans ce dernier cas, la première couche 41 forme un élément continu tout autour de la conduite 10, et se déforme de façon identique en tout point autour de la conduite 10. Advantageously, the coating material is deposited over the entire circumference, as shown in FIG. 1. In the latter case, the first layer 41 forms a continuous element all around the pipe 10, and deforms identically in all directions. point around the pipe 10.
D'une manière générale dans le cas d'une pièce de forme quelconque, le matériau de revêtement est avantageusement déposé en une couche dont les extrémités se rejoignent après avoir fait le tour de la pièce. Cette couche forme alors une bande continue entourant la pièce. On peut également ménager un faible espace entre les extrémités de cette bande, de l'ordre du mm, pour une meilleure efficacité de l'effet magnétostrictif. On entoure ensuite cette première couche 41 par une première bobine 21 sans contact (non représentée), c'est-à-dire qu'il n'y a pas de contact entre la première couche et la première bobine 21. Cette première bobine 21 génère un champ magnétique. Sous l'effet de ce champ, le matériau magnétostrictif va générer une onde mécanique apte à se propager dans la conduite 10. Le matériau de revêtement peut être déposé sur la face externe ou sur la face interne de la conduite 10 (ou de la pièce si cette pièce possède une face interne), ou à une de ses extrémités. De même, on dépose sur une seconde portion 12 de la surface de la pièce 10, espacée de la première portion 11, une seconde couche 42 de poudre 40 de matériau magnétostrictif, selon l'un des procédés décrits ci-dessus (figure 1). In general, in the case of a piece of any shape, the coating material is advantageously deposited in a layer whose ends meet after having made the round of the piece. This layer then forms a continuous band surrounding the piece. We can also provide a small gap between the ends of this band, of the order of mm, for a better efficiency of the magnetostrictive effect. This first layer 41 is then surrounded by a first contactless coil 21 (not shown), that is to say that there is no contact between the first layer and the first coil 21. This first coil 21 generates a magnetic field. Under the effect of this field, the magnetostrictive material will generate a mechanical wave able to propagate in the pipe 10. The coating material may be deposited on the outer face or on the inner face of the pipe 10 (or the workpiece if this piece has an inner face), or at one of its ends. Similarly, a second portion 12 of the surface of the part 10, spaced from the first portion 11, is deposited on a second layer 42 of powder 40 of magnetostrictive material, according to one of the processes described above (FIG. 1). .
On entoure ensuite cette seconde couche 42 par une seconde bobine 22 sans contact (non représentée). This second layer 42 is then surrounded by a second contactless coil 22 (not shown).
L'utilisation de deux ensembles (dans cet exemple exploités en transmission) comprenant chacun une couche (41, 42) de matériau magnétostrictif et une bobine (21, 22), placés à deux endroits espacés sur la conduite 10 permet de repérer et d'estimer certaines caractéristiques des défauts 50 présents dans le matériau de la conduite. Ces deux ensembles peuvent également être exploités en émission/réception, comme expliqué plus haut. Avantageusement, le matériau de revêtement est déposé sur la première portion 11 en deux bandes élémentaires parallèles rapprochées 41a et 41b qui forment la première couche 41. Ces deux bandes élémentaires sont suffisamment rapprochées pour être situées toutes les deux sous la première bobine 21. De façon similaire, le matériau de revêtement est déposé sur la seconde portion 12 en deux bandes élémentaires parallèles rapprochées 15 qui forment la seconde couche 42. Par exemple, ces bandes élémentaires sont espacées d'une distance au plus égale à la largeur d'une des bandes. Cette configuration, représentée sur la figure 2A pour la première couche 41, permet d'obtenir des précisions supplémentaires concernant le 20 sens de provenance de l'onde mécanique. Dans le cas ci-dessus, chacune des bandes élémentaires 41a et 41b est continue (les extrémités de chaque bande élémentaire se rejoignent), ou un faible espace est ménagé entre les extrémités de chaque bande élémentaire.The use of two sets (in this example operated in transmission) each comprising a layer (41, 42) of magnetostrictive material and a coil (21, 22), placed at two spaced locations on the pipe 10 can locate and estimate some characteristics of defects 50 present in the material of the pipe. These two sets can also be used in transmission / reception, as explained above. Advantageously, the coating material is deposited on the first portion 11 in two closely spaced parallel elementary strips 41a and 41b which form the first layer 41. These two elementary strips are sufficiently close together to be located both under the first coil 21. similar, the coating material is deposited on the second portion 12 in two closely spaced parallel elementary strips 15 which form the second layer 42. For example, these elementary strips are spaced at a distance at most equal to the width of one of the strips . This configuration, shown in FIG. 2A for the first layer 41, makes it possible to obtain additional precisions concerning the direction of origin of the mechanical wave. In the case above, each of the elementary bands 41a and 41b is continuous (the ends of each elementary band meet), or a small space is provided between the ends of each elementary band.
25 Avantageusement, chacune de ces bandes élémentaires 41a et 41b est discontinue, et est constituée de segments alignés le long d'une circonférence autour de la conduite 10, ou plus généralement le long d'une courbe sur la conduite 10. Les segments des deux bandes élémentaires 41a et 41b peuvent être 30 deux à deux en regard selon l'axe longitudinal de la conduite 10. Les segments des deux bandes élémentaires 41a et 41b peuvent également être en quinconce, c'est-à-dire que chaque segment d'une bande élémentaire est en regard d'un espace entre deux segments de l'autre bande élémentaire, comme représenté sur la figure 2B pour la 35 première couche 41. Cette segmentation peut être réalisée en appliquent au préalable un masque sur la pièce, ce masque ayant les propriétés requises pour résister au procédé de projection utilisé. Cette disposition en segments permet d'optimiser la détection et d'obtenir des informations supplémentaires sur la position, géométrie du 5 ou des défauts détectés. En variante, le matériau de revêtement peut être déposé le long d'une droite sur la pièce 10, par exemple le long d'une génératrice dans le cas d'une pièce cylindrique, la génératrice s'étendant selon l'axe longitudinal de cette pièce 10.Advantageously, each of these elementary strips 41a and 41b is discontinuous, and consists of segments aligned along a circumference around the pipe 10, or more generally along a curve on the pipe 10. The segments of the two The elementary strips 41a and 41b may be facing each other in pairs along the longitudinal axis of the pipe 10. The segments of the two elementary strips 41a and 41b may also be staggered, that is to say that each segment of an elementary band is opposite a space between two segments of the other elementary band, as shown in FIG. 2B for the first layer 41. This segmentation can be performed by first applying a mask on the part, this mask having the properties required to resist the projection method used. This segmental arrangement makes it possible to optimize the detection and to obtain additional information on the position, geometry or the detected defects. Alternatively, the coating material may be deposited along a line on the part 10, for example along a generatrix in the case of a cylindrical part, the generator extending along the longitudinal axis of this room 10.
10 Dans tous les cas, la composition métallurgique du matériau de la poudre est telle que sa réponse magnétostrictive est suffisante en fonction de la nature du matériau à contrôler et de la distance de propagation des ondes à atteindre tout en assurant une bonne cohésion du dépôt de poudre et de son adhérence sur la conduite.In all cases, the metallurgical composition of the powder material is such that its magnetostrictive response is sufficient depending on the nature of the material to be controlled and the propagation distance of the waves to be achieved while ensuring a good cohesion of the deposit of powder and its adherence on the pipe.
15 Par exemple, en fonction de la nature du matériau de la pièce à contrôler, on peut utiliser soit un mélange de poudre d'éléments métallurgiques ou chimiques réalisé préalablement au dépôt dans des proportions données, soit réduire en poudre un alliage ou un mélange chimique et utiliser cette poudre pour effectuer le dépôt. Le choix de la 20 poudre est à adapter au mode de dépôt. On peut par exemple avec le procédé "Cold spray" utiliser de la poudre de nickel ou de cobalt quasi pur (98% en teneur), ou un mélange de poudre pour avoir un bon effet magnétostrictif par exemple un mélange de nickel et de cobalt, notamment {4% Ni + 96% Co}, ou un 25 mélange de fer et d'aluminium, notamment {Fe 13% + Al 87%}, ou un mélange de fer, de cobalt et de vanadium {49% Fe + 49% Co + 2% V}. L'ajout de terres rares dans la composition de la poudre permet également de renforcer l'effet magnétostrictif. On peut également utiliser de la poudre d'alliage connu pour ses propriétés magnétostrictives (tels 30 que terfenol®, terfenol-D®), des oxydes (tels que la magnétite), de la ferrite, ou des carbùres métalliques. L'inventeur a constaté que les propriétés magnétostrictives du matériau déposé peuvent être optimisées, ou exaltées (c'est-à-dire rendues actives): 35 - en soumettant le matériau de revêtement, après ou pendant son dépôt, à un champ magnétique, ou en effectuant un traitement thermique local du matériau déposé ou de l'ensemble de la pièce, ou en appliquant un champ magnétique pendant ce traitement thermique. L'invention concerne également une pièce obtenue selon un procédé 5 selon l'invention tel que décrit ci-dessus. For example, depending on the nature of the material of the part to be controlled, it is possible to use either a powder mixture of metallurgical or chemical elements produced prior to deposition in given proportions, or to powder an alloy or a chemical mixture. and use this powder to make the deposit. The choice of the powder is to be adapted to the deposition mode. It is possible for example with the "Cold spray" process to use almost pure nickel or cobalt powder (98% in content), or a mixture of powder to have a good magnetostrictive effect, for example a mixture of nickel and cobalt, especially {4% Ni + 96% Co}, or a mixture of iron and aluminum, especially {Fe 13% + Al 87%}, or a mixture of iron, cobalt and vanadium {49% Fe + 49 % Co + 2% V}. The addition of rare earths in the composition of the powder also makes it possible to reinforce the magnetostrictive effect. It is also possible to use alloy powder known for its magnetostrictive properties (such as terfenol®, terfenol-D®), oxides (such as magnetite), ferrite, or metal carbides. The inventor has found that the magnetostrictive properties of the deposited material can be optimized, or exalted (i.e., made active): by subjecting the coating material, after or during its deposition, to a magnetic field, or by performing a local heat treatment of the deposited material or the whole of the part, or by applying a magnetic field during this heat treatment. The invention also relates to a part obtained according to a method 5 according to the invention as described above.
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