RU2012150040A

RU2012150040A - Способ и установка ультразвукового контроля сварного шва стыкового соединения двух поперечных концов двух металлических полос

Info

Publication number: RU2012150040A
Application number: RU2012150040/28A
Authority: RU
Inventors: Марк МИШО
Original assignee: Сименс Фаи Металз Текнолоджиз Сас
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2014-05-27
Also published as: RU2531508C2; BR112012027050A2; CN102869987A; JP5746321B2; JP2013525768A; KR101719391B1; US20130036820A1; BR112012027050A8; EP2561343A1; US9052273B2; WO2011131252A1; KR20130094176A; EP2561343B1; CN102869987B

Abstract

1. Способ контроля сварного шва (1с) стыкового соединения двух поперечных концов двух металлических полос (1a, 1b), при этом упомянутые концы сдвигают и удерживают между первой и второй зажимными губками (2а, 2b), расположенными вдоль каждого из поперечных концов, отличающийся тем, что:- первая и вторая зажимные губки имеют между собой, по меньшей мере, такой промежуток, при котором образуется зазор (54, 55) для пропускания первого канала (52) передачи падающих волн, способных генерировать ультразвуковые волны на поверхности первой полосы, и для пропускания второго канала (61) передачи волн, исходящих от поверхности второй полосы;- падающие волны первого канала генерируют при помощи лазерных импульсов в режиме, по меньшей мере, предусмотренном для применения третьего канала ультразвуковых волн, генерируемых на поверхности первой полосы, проходящих через сварной шов и выходящих во второй канал;- на основании этапа анализа (7) режима, связанного с импульсами, и, по меньшей мере, одного измерения свойства, такого как сигнатура состояния вибрации поверхности второй полосы на выходе ультразвуковых волн во второй канал, с целью идентификации определяют характеристики контроля сварного шва.2. Способ по п.1, согласно которому излучение импульсов осуществляет излучатель (5), связанный с входом первого канала, и волны из второго канала улавливает приемник (6), связанный с выходом второго канала,- при этом выход первого канала и вход второго канала перемещаются вдоль промежутка между двумя зажимными губками, не входя в контакт с полосой, чтобы выделять характеристики или сигнатуры контроля сварки в двух конфигурациях:- синхронно и с макс

Claims

1. Способ контроля сварного шва (1с) стыкового соединения двух поперечных концов двух металлических полос (1a, 1b), при этом упомянутые концы сдвигают и удерживают между первой и второй зажимными губками (2а, 2b), расположенными вдоль каждого из поперечных концов, отличающийся тем, что:

- первая и вторая зажимные губки имеют между собой, по меньшей мере, такой промежуток, при котором образуется зазор (54, 55) для пропускания первого канала (52) передачи падающих волн, способных генерировать ультразвуковые волны на поверхности первой полосы, и для пропускания второго канала (61) передачи волн, исходящих от поверхности второй полосы;

- падающие волны первого канала генерируют при помощи лазерных импульсов в режиме, по меньшей мере, предусмотренном для применения третьего канала ультразвуковых волн, генерируемых на поверхности первой полосы, проходящих через сварной шов и выходящих во второй канал;

- на основании этапа анализа (7) режима, связанного с импульсами, и, по меньшей мере, одного измерения свойства, такого как сигнатура состояния вибрации поверхности второй полосы на выходе ультразвуковых волн во второй канал, с целью идентификации определяют характеристики контроля сварного шва.

2. Способ по п.1, согласно которому излучение импульсов осуществляет излучатель (5), связанный с входом первого канала, и волны из второго канала улавливает приемник (6), связанный с выходом второго канала,

- при этом выход первого канала и вход второго канала перемещаются вдоль промежутка между двумя зажимными губками, не входя в контакт с полосой, чтобы выделять характеристики или сигнатуры контроля сварки в двух конфигурациях:

- синхронно и с максимально коротким интервалом времени по отношению к сварочному устройству, которое, в свою очередь, перемещается механизмом, движущимся вдоль промежутка между двумя зажимными губками;

- после выполнения полного сварного шва соединения концов каждой полосы.

3. Способ по п.1 или 2, согласно которому характеристики контроля сварного шва определяют посредством измерения ослабления, времени прохождения или трансформации волн, выходящих из второго канала.

4. Способ по п.1 или 2, согласно которому сигнатуру контролируемого сварного шва сравнивают с типовыми сигнатурами измерения дефектов сварки, хранящимися в банке данных.

5. Способ по п.1 или 2, согласно которому в зависимости от характеристик или выделенных сигнатур контроля сварного шва происходит генерирование тревожных сигналов.

6. Способ по п.1 или 2, применяемый, по меньшей мере, в одном из следующих режимов:

- режим обучения, требующий систематического вмешательства эксперта, который подтверждает или изменяет идентификацию и количественное определение дефекта сварного шва;

- автоматический режим, при котором этап анализа, связанный с характеристиками контроля сварного шва, автономно обеспечивает идентификацию и количественное определение, по меньшей мере, одного дефекта сварного шва и выдачу, с учетом заранее определенного допуска, тревожного сигнала, предназначенного для оператора;

- полуавтоматический режим, при котором, если с учетом предыдущего автоматического режима характеристики/сигнатуры перехода ультразвуковых волн не могут быть в достаточной степени идентифицированы, оператору направляется запрос на принятие решения о дополнительном контроле.

7. Способ по п.1 или 2, применяемый, по меньшей мере, в одном из следующих режимов:

- режим обучения, требующий систематического вмешательства эксперта, который на основании идентификации и количественного определения дефекта сварки корректирует соответствующие параметры сварки, такие как скорость перемещения сварочной головки или энергия сварки, с целью исправления упомянутого дефекта;

- автоматический режим, при котором этап анализа, связанный с характеристиками контроля сварного шва, автономно обеспечивает коррекцию параметров сварки на основании идентификации и количественного определения дефекта сварки;

- полуавтоматический режим, при котором, с учетом предыдущего автоматического режима, на этапе анализа оператору направляется запрос на коррекцию параметров сварки на основании идентификации и количественного определения дефекта сварки.

8. Способ по п.1 или 2, согласно которому с целью осуществления этапов анализа после этапа контроля идентифицированные и количественно определенные дефекты сохраняют в базе данных в целом и для каждого дефектного сварного шва вместе с применяемыми параметрами сварки и данными, касающимися сваренных полос.

9. Способ по п.1 или 2, согласно которому ультразвуковые волны на поверхности первой полосы генерирует импульсный лазер, по меньшей мере, в одном из двух следующих режимов:

- термоупругий режим;

- термоупругий режим, чередующийся с абляционным режимом, при этом упомянутое чередование определяют, в частности, на этапе анализа в случае аномалии или сомнения в правомерности тревожного сигнала с целью возможного дополнительного анализа характеристик, связанных с переходом волн.

10. Способ по п.1 или 2, согласно которому ультразвуковой сигнал, принятый через второй канал, подвергают до этапа анализа обработке типа "Synthetic Aperture Focusing Technique" или "SAFT".

11. Установка неразрушающего контроля сварных швов, выполненная с возможностью применения способа по пп.1-10, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один из двух каналов ультразвуковых волн, первый или второй, содержит, по меньшей мере, один оптический волновод, в идеале содержащий оптическое(ие) волокно(а) или коллиматор/фокусирующее устройство, бесконтактно перемещающийся над поверхностью концов полос параллельно траектории сварного шва.

12. Установка по п.11, в которой второй канал связан с приемником, чувствительным к ультразвуковым волнам, таким как интерферометрическое устройство, и второй канал содержит, по меньшей мере, один оптический волновод, конец-коллектор волн которого перемещается бесконтактно в зазоре между зажимными губками по пути, параллельному и синхронному с путем перемещения ультразвуковых волн на поверхности первой полосы.

13. Установка по п.11 или 12, в которой перемещение выхода первого канала и входа второго канала происходит бесконтактно над поверхностью концов полосы и синхронно или с задержкой относительно операции сварки на заранее определенной длине концов.

14. Установка по п.11 или 12, в которой импульсы генерирует импульсный лазер типа YAG, затем их направляет первый канал, и они генерируют ультразвуковые волны на выходе первого канала на стороне первой полосы.

15. Установка по п.11 или 12, в которой выход второго канала связан с приемником ультразвуковых волн типа интерферометра "Fabry-Perot Confocal" или типа интерферометра "PI-EMF Photo Induced - ElectroMotive Force".