RU2712659C1 - Method of acoustic emission control of quality of annular weld during multipass welding - Google Patents

Method of acoustic emission control of quality of annular weld during multipass welding Download PDF

Info

Publication number
RU2712659C1
RU2712659C1 RU2019115754A RU2019115754A RU2712659C1 RU 2712659 C1 RU2712659 C1 RU 2712659C1 RU 2019115754 A RU2019115754 A RU 2019115754A RU 2019115754 A RU2019115754 A RU 2019115754A RU 2712659 C1 RU2712659 C1 RU 2712659C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acoustic
signals
weld
acoustic emission
amplitude
Prior art date
Application number
RU2019115754A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Людмила Николаевна Степанова
Сергей Иванович Кабанов
Илья Сергеевич Рамазанов
Валентина Викторовна Чернова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС)
Priority to RU2019115754A priority Critical patent/RU2712659C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712659C1 publication Critical patent/RU2712659C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/14Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: defectoscopy.
SUBSTANCE: use: for acoustic-emission quality control of annular weld. Summary of invention consists in the fact that broadband converters are installed along the seam contour, calibration of the monitoring object is performed, setting of selection thresholds above the noise level and reception of acoustic signals occurring in the welding zone and their amplification, filtering signals based on a given amplitude, analogue-to-digital conversion, recording time of arrival of acoustic emission signals to acoustic transducers, calculating coordinates of sources of acoustic signals, wherein deflection grid is constructed after calibration along weld seam contour, threshold values of normalized coefficient by total amplitude are set, then, during each welding pass, recording acoustic emission signals and calculating their total amplitude to calculate coordinates of active areas of weld and normalized coefficient Ki, j in each defective grid cell, comparing them with threshold values and when the first threshold value is exceeded, the defect is considered to be insignificant, when the second threshold of the normalized coefficients is exceeded, the defect is considered to be significant, then acoustic emission signals are recorded during weld seam cooling and normalized coefficients Ki, j are calculated by amplitude and compared with their threshold value for weld seam cooling stage, after that, comparing obtained data, coordinates of location of sources of acoustic signals of welded seam are corrected.
EFFECT: high reliability of location of defects in annular welded seams and shorter processing time of inspection results.
1 cl, 1 tbl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к неразрушающему контролю и технической диагностике качества кольцевых сварных швов в процессе многопроходной сварки с использованием метода акустической эмиссии.The invention relates to non-destructive testing and technical diagnostics of the quality of annular welds in the process of multi-pass welding using the acoustic emission method.

Известен способ акустико-эмиссионного контроля качества сварного шва в процессе сварки, заключающийся в том, что осуществляют прием возникающих в зоне сварки акустических сигналов смещенными друг относительно друга и относительно сварного шва К широкополосными акустическими преобразователями, усиление принимаемых акустических сигналов, их фильтрацию по величине заданной пиковой амплитуды и степени высокочастотности спектра акустического сигнала, аналого-цифровое преобразование, регистрацию времен прихода сигналов акустической эмиссии на акустические преобразователи, вычисление координат источников акустических сигналов, по результатам акустико-эмиссионного контроля строят картину локализации сигналов акустической эмиссии и выделяют активные области, характеризующиеся повышенным количеством сигналов акустической эмиссии. Кроме того, в процессе контроля регистрируют непрерывные сигналы, усредняют их амплитуду на заданном интервале времени и по ее значению регулируют порог селекции канала преобразования информации для приема в зоне сварки акустических сигналов и по цифровой форме сигнала акустической эмиссии проводят кластеризацию группы сигналов для каждой пьезоантенны, состоящей из трех акустических преобразователей, выделяют группы сигналов, объединенных в кластеры, проводят их локализацию и при превышении в кластерах критического числа сигналов, удовлетворяющих условиям превышения амплитудной и частотной селекции, сварной шов бракуется (Патент РФ 2379677, G01N 29/14, приоритет от 17.07.2008 г., Бюл. №2, 2010 г.), принятый за аналог.A known method of acoustic emission control of the quality of the weld in the welding process, which consists in the reception of the acoustic signals arising in the welding zone offset from each other and relative to the weld K by broadband acoustic transducers, amplification of the received acoustic signals, and filtering them according to the specified peak amplitude and degree of high-frequency spectrum of the acoustic signal, analog-to-digital conversion, registration of arrival times of acoustic missions to acoustic transducers, the calculation of the coordinates of the sources of acoustic signals, based on the results of acoustic emission control, build a picture of the localization of acoustic emission signals and identify active areas characterized by an increased number of acoustic emission signals. In addition, during the monitoring process, continuous signals are recorded, their amplitude is averaged over a given time interval, and the threshold for selecting the information conversion channel for receiving acoustic signals in the welding zone is controlled by its value, and a group of signals for each piezoelectric antenna consisting of from three acoustic transducers, groups of signals combined into clusters are distinguished, they are localized and when the critical number of signals is exceeded in the clusters, dovletvoryayuschih conditions exceeding the amplitude and frequency selection, the weld is rejected (RF Patent No. 2379677, G01N 29/14, priority of 17.07.2008, at Bull. №2, 2010) taken as equivalent.

Недостатком данного способа является необходимость выполнения кластеризации зарегистрированных сигналов акустической эмиссии на заданном интервале времени для оценки степени опасности источника и браковки сварного шва, что увеличивает время оценки его качества.The disadvantage of this method is the need to perform clustering of recorded acoustic emission signals at a given time interval to assess the degree of danger of the source and reject the weld, which increases the time to evaluate its quality.

Наиболее близким к данному способу является способ акустико-эмиссионного контроля качества кольцевого сварного шва при многопроходной сварке, заключающийся в том, что устанавливают пороги селекции выше уровня шумов и осуществляют прием возникающих в зоне сварки акустических сигналов широкополосными акустическими преобразователями, усиление принимаемых акустических сигналов, их фильтрацию по величине заданной пиковой амплитуды, аналого-цифровое преобразование, регистрацию времен прихода сигналов акустической эмиссии на акустические преобразователи, вычисление координат источников акустических сигналов. Кроме того, предварительно осуществляют калибровку объекта контроля путем установки по контуру шва не менее четырех широкополосных преобразователей, сварной шов разбивают на равные секторы, координаты источников акустических сигналов определяют в полярной системе координат, при этом полярная ось проходит по границе между секторами, в каждом секторе определяют распределение энергетического параметра MARSE и число осцилляций в акустическом сигнале, сравнивают их с эталонными распределениями на бездефектном участке сварного шва и при превышении этими параметрами их эталонных значений в каком-либо секторе, сварной шов бракуют. (Патент РФ 2572067, G01N 29/14, приоритет от 06.08.2014 г., Бюл. №36, 2015 г.), принятый за прототип.Closest to this method is the method of acoustic emission control of the quality of an annular weld in multi-pass welding, which consists in setting the selection thresholds above the noise level and receiving the acoustic signals arising in the welding zone with broadband acoustic transducers, amplifying the received acoustic signals, filtering them by the value of the given peak amplitude, analog-to-digital conversion, registration of the arrival times of acoustic emission signals to acoustic transducers, the calculation of the coordinates of the sources of acoustic signals. In addition, the control object is pre-calibrated by installing at least four broadband transducers along the seam contour, the weld is divided into equal sectors, the coordinates of the acoustic signal sources are determined in the polar coordinate system, while the polar axis passes along the boundary between the sectors, in each sector distribution of the MARSE energy parameter and the number of oscillations in the acoustic signal, compare them with the reference distributions in the defect-free section of the weld and at If these parameters exceed their reference values in any sector, the weld is rejected. (RF patent 2572067, G01N 29/14, priority of 08/06/2014, bull. No. 36, 2015), adopted as a prototype.

К недостаткам данного способа относится то, что для браковки сварного шва необходимо определять эталонные распределения энергетического параметра MARSE и числа осцилляций, на достоверность и устойчивость которых оказывают влияние внешние факторы, форма объекта контроля. Это уменьшает достоверность локации дефектов, повышает трудоемкость обработки и увеличивает время обработки результатов контроля.The disadvantages of this method include the fact that for rejection of the weld, it is necessary to determine the reference distribution of the MARSE energy parameter and the number of oscillations, the reliability and stability of which are influenced by external factors, the shape of the control object. This reduces the reliability of the location of defects, increases the complexity of processing and increases the processing time of the control results.

При разработке заявляемого способа акустико-эмиссионного контроля качества кольцевого сварного шва в процессе многопроходной сварки была поставлена задача повышения достоверности локации дефектов в кольцевых сварных швах и уменьшения времени обработки результатов контроля.When developing the proposed method of acoustic emission control of the quality of an annular weld in a multi-pass welding process, the task was to increase the reliability of location of defects in annular welds and to reduce the processing time of control results.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом способе акустико-эмиссионного контроля качества кольцевого сварного шва в процессе многопроходной сварки, заключающемся в том, что устанавливают по контуру шва широкополосные преобразователи, осуществляют калибровку объекта контроля, устанавливают пороги селекции выше уровня шумов и осуществляют прием возникающих в зоне сварки акустических сигналов и их усиление, фильтрацию сигналов по величине заданной амплитуды, аналого-цифровое преобразование, регистрацию времен прихода сигналов акустической эмиссии на акустические преобразователи, вычисление координат источников акустических сигналов, после калибровки по контуру сварного шва выполняют построение браковочной сетки, устанавливают пороговые значения нормированного коэффициента по суммарной амплитуде, затем в процессе выполнения каждого прохода сварки осуществляют регистрацию сигналов акустической эмиссии и расчет их суммарной амплитуды для вычисления координат активных областей сварного шва и величины нормированного коэффициента Ki,j в каждой ячейке браковочной сетки, сравнивают их с пороговыми значениями и при превышении первого порогового значения дефект считают малозначительным, при превышении второго порога нормированных коэффициентов дефект считают значительным, затем регистрируют сигналы акустической эмиссии в процессе остывания сварного шва и вычисляют нормированные коэффициенты Ki,j по амплитуде и сравнивают с их пороговым значением для этапа остывания сварного шва, после чего, сравнивая полученные данные, корректируют координаты расположения источников акустических сигналов сварного шва.The problem is solved due to the fact that in the proposed method of acoustic emission control of the quality of the annular weld in the multi-pass welding process, which consists in installing broadband transducers along the seam contour, calibrating the test object, setting the selection thresholds above the noise level and receiving acoustic signals arising in the welding zone and their amplification, filtering the signals by the value of the given amplitude, analog-to-digital conversion, recording of the arrival times ode of acoustic emission signals to acoustic transducers, calculation of coordinates of acoustic signal sources, after calibration along the weld contour, a rejection grid is constructed, threshold values of the normalized coefficient are determined by the total amplitude, then, during each welding pass, acoustic emission signals are recorded and their total calculated amplitude for calculating the coordinates of the active regions of the weld and the normalized coefficient values K i, j in each cell rejection grid, compare them with thresholds and when exceeding the first threshold defect is considered unimportant, when exceeding the second threshold normalized coefficients defect is considered significant, then recorded acoustic emission signals during cooling of the weld and calculate normalized coefficients K i, j in amplitude and they are compared with their threshold value for the stage of cooling the weld, after which, comparing the data obtained, the coordinates of the location of the acoustic sources are adjusted welding signals.

На фиг. 1 представлены результаты калибровки зоны контроля кольцевого сварного шва с нанесенной браковочной сеткой. На фиг. 2 показана локация сигналов акустической эмиссии, зарегистрированных при сварке кольцевого сварного шва. На фиг. 3 приведена локация сигналов акустической эмиссии, зарегистрированных при остывании кольцевого сварного шва.In FIG. 1 shows the calibration results of the control zone of the annular weld with the applied rejection grid. In FIG. Figure 2 shows the location of acoustic emission signals recorded during welding of an annular weld. In FIG. Figure 3 shows the location of acoustic emission signals recorded during cooling of an annular weld.

Предложенный способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

Перед началом контроля дефектов многопроходной сварки выполняют калибровку объекта контроля. Для этого с учетом скорости звука и особенностей конфигурации объекта контроля по контуру сварного шва устанавливают широкополосные преобразователи. При этом пороги селекции задают выше уровня шумов. После калибровки по контуру сварного шва строится браковочная сетка, ячейки которой имеют координаты i, j, и устанавливают пороговые значения нормированного коэффициента по суммарной амплитуде. Затем выполняют первый проход сварки кольцевого шва, в процессе которого осуществляется прием сигналов акустической эмиссии, их усиление, фильтрация по величине заданной амплитуды, аналого-цифровой преобразование, регистрация времен прихода сигналов акустической эмиссии на акустические преобразователи и определение координат активных областей сварного шва. В каждой ячейке браковочной сетки активной области вычисляют величину нормированных коэффициентов Ki,j по амплитуде по формуле:Before starting the inspection of defects of multi-pass welding, calibration of the test object is performed. For this, taking into account the speed of sound and the features of the configuration of the test object, broadband converters are installed along the contour of the weld. In this case, the selection thresholds are set above the noise level. After calibration along the contour of the weld, a rejection grid is constructed, the cells of which have the coordinates i, j, and threshold values of the normalized coefficient are established by the total amplitude. Then, the first pass of the weld of the annular seam is performed, during which acoustic emission signals are received, amplified, filtered by the value of the given amplitude, analog-to-digital conversion, registration of the arrival times of acoustic emission signals to the acoustic transducers and determination of the coordinates of the active areas of the weld. In each cell of the rejection grid of the active region, the magnitude of the normalized coefficients K i, j is calculated by amplitude according to the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где (AΣ)i,j - массив значений суммарной амплитуды в ячейке браковочной сетки, В;

Figure 00000002
- медиана суммарной амплитуды в ячейке браковочной сетки, В.where (A Σ ) i, j is the array of values of the total amplitude in the cell of the rejection grid, B;
Figure 00000002
- median of the total amplitude in the cell of the rejection grid, V.

Затем сравнивают вычисленные значения нормированных коэффициентов Ki,j с их пороговыми значениями. При превышении первого порогового значения для этапа сварки считают дефект малозначительным. При превышении второго порога нормированных коэффициентов дефект считается значительным. В случае более, чем трехкратного превышения первого порогового значения нормированного коэффициента в данной ячейке сетки, тип дефекта заменяется с малозначительного на значительный. После этого определяют координаты расположения источников акустических сигналов сварного шва. Затем регистрируют сигналы акустической эмиссии в процессе остывания сварного шва. Вычисляют по формуле (1) нормированные коэффициенты Ki,j по амплитуде и сравнивают с их пороговым значением для этапа остывания сварного шва, после чего корректируют координаты расположения источников акустических сигналов сварного шва.Then, the calculated values of the normalized coefficients K i, j are compared with their threshold values. If the first threshold value is exceeded for the welding stage, the defect is considered insignificant. If the second threshold of normalized coefficients is exceeded, the defect is considered significant. In the case of more than three times the first threshold value of the normalized coefficient in this grid cell, the type of defect is replaced from insignificant to significant. After that, the location coordinates of the sources of acoustic signals of the weld are determined. Then, acoustic emission signals are recorded during the cooling of the weld. The normalized coefficients K i, j are calculated according to the formula (1) in amplitude and compared with their threshold value for the stage of cooling the weld, after which the location coordinates of the sources of acoustic signals of the weld are corrected.

Пример 1. Осуществляли акустико-эмиссионный контроль дефектов в процессе многопроходной сварки кольцевого шва трубы из стали Ст3. Выполнялось два прохода сварки трубы внешним диаметром 325 мм и толщиной стенки 9 мм. Для контроля применялась диагностическая акустико-эмиссионная система СЦАД-16.10 с «плавающими» порогами селекции (свидетельство RU.C.27.007.A №40707, зарегистрирована в Государственном реестре средств измерений под номером 45154-10). На свариваемую конструкцию трубы устанавливалась прямоугольная пьезоантенна, состоящая из четырех преобразователей акустической эмиссии типа ПК-01-07 с полосой пропускания (100…700) кГц. Проводили калибровку кольцевого шва, для чего шов разбивали на 17 сегментов и в каждом сегменте имитатором Су-Нильсена возбуждали сигнал акустической эмиссии. Четыре преобразователя акустической эмиссии принимали сигналы. По временам прихода и расстояниям между преобразователями рассчитывали скорость звука, после чего осуществляли локацию сигналов акустической эмиссии. По локализованным в результате калибровки сигналам акустической эмиссии осуществляли построение браковочной сетки по контуру кольцевого сварного шва (фиг. 1).Example 1. Acoustic emission control of defects was carried out in the process of multi-pass welding of an annular weld of a pipe made of St3 steel. Two pipe welding passes were carried out with an external diameter of 325 mm and a wall thickness of 9 mm. For control, the diagnostic acoustic emission system SCAD-16.10 with “floating” selection thresholds was used (certificate RU.C.27.007.A No. 40707, registered in the State Register of Measuring Instruments under number 45154-10). A rectangular piezoelectric antenna, consisting of four acoustic emission transducers of the PK-01-07 type with a passband (100 ... 700) kHz, was installed on the welded pipe structure. An annular seam was calibrated, for which the seam was divided into 17 segments, and an acoustic emission signal was excited in each segment by a Su-Nielsen simulator. Four acoustic emission transducers received signals. The speed of sound was calculated from the arrival times and the distances between the transducers, after which the acoustic emission signals were located. According to the acoustic emission signals localized as a result of the calibration, a rejection grid was constructed along the contour of the annular weld (Fig. 1).

Определяли пороговые значения нормированных коэффициентов KС1; KC2, KO1 для сигналов акустической эмиссии, зарегистрированных при контроле процесса сварки двух листов из стали Ст3 с имитацией дефектов многопроходной сварки. Значительные дефекты имитировались введением в сварной шов вставок из титана, вольфрама, шлака. На свариваемые листы устанавливалась пьезоантенна из четырех акустических датчиков, которые регистрировали сигналы акустической эмиссии в процессе сварки. Затем определялись активные области, координаты которых соответствовали имитируемым дефектам. Наличие дефектов сварки подтверждалось с использованием ультразвукового и радиографического метода. В таблице 1 приведены значения нормированных коэффициентов Ki,j, вычисленных по формуле (1) для каждой активной области, в которой был расположен дефект.The threshold values of the normalized coefficients K C1 were determined; K C2 , K O1 for acoustic emission signals recorded during the control of the welding process of two sheets of steel St3 with imitation of multipass welding defects. Significant defects were simulated by inserting inserts of titanium, tungsten, and slag into the weld. A piezoelectric antenna of four acoustic sensors was installed on the sheets to be welded, which recorded acoustic emission signals during the welding process. Then, active regions were determined whose coordinates corresponded to simulated defects. The presence of welding defects was confirmed using the ultrasonic and radiographic method. Table 1 shows the values of the normalized coefficients K i, j calculated by the formula (1) for each active region in which the defect was located.

Figure 00000003
Figure 00000003

По результатам расчета нормированных коэффициентов Ki,j по амплитуде для этапов сварки сварного шва были определены пороговые значения: KC1=2,0; KС2=3,0, а для этапа остывания - KO1=2,0. При этом на этапе остывания сварного шва дефект считается значительным только при трехкратном повторении превышения порогового значения для этапа остывания.Based on the results of calculating the normalized coefficients K i, j in amplitude, the threshold values were determined for the welding stages of the weld: K C1 = 2.0; K C2 = 3.0, and for the cooling stage, K O1 = 2.0. At the same time, at the stage of cooling the weld, the defect is considered significant only three times if the threshold value for the stage of cooling is exceeded.

Далее выполнялся первый проход сварки трубы, в процессе которого регистрировались сигналы акустической эмиссии. Локация сигналов осуществлялась только в области браковочной сетки. Производилось суммирование амплитуды для каждой точки экрана от всех локализованных сигналов. Группа смежных ячеек браковочной сетки, в которых коэффициенты Ki,j превышали первый пороговый уровень, образовывали активную область. Затем по среднему значению суммарной амплитуды в ячейках браковочной сетки выделяли активные области, в которых по формуле (1) определяли значения массива нормированных коэффициентов Ki,j по амплитуде. Вычисленные значения коэффициентов Ki,j сравнивались с пороговыми значениями для процесса сварки. При этом нормированный коэффициент сигналов, локализованных в активной области 1 (фиг. 2), составил Ki,j=2,65 и не превысил второй пороговый уровень, поэтому такой дефект считается малозначительным. Дефект активной области 2 считается значительным, так как нормированный коэффициент составил Ki,j=5,20 и превысил второе пороговое значение. Затем в процессе остывания кольцевого сварного шва регистрировались сигналы акустической эмиссии (фиг. 3). Для локализованных активных областей были определены значения массивов нормированных коэффициентов. При сравнении их с пороговым значением для этапа остывания сварного шва получено, что нормированный коэффициент сигналов, локализованных в активной области 1, составил Ki,j=1,33 и не превысил порогового значения для процесса остывания. Поэтому характеристика дефекта в активной области 1, как малозначительного, не изменилась. Для активной области 2 нормированный коэффициент составил Ki,j=4,19 и превысил пороговое значение KO1=2,0. Поэтому характеристика дефекта, как значительного, подтвердилась. Кроме того, были зарегистрированы сигналы от источника, расположенного в активной области 3 (фиг. 3). Для этих сигналов нормированный коэффициент составил Ki,j=3,49. Так как при сварке активная область 3 не была локализована, а локация прошла только при остывании, то дефект считается малозначительным. По итогам остывания было подтверждено наличие значительного дефекта в активной области 2 и выявлен дополнительный малозначительный дефект в активной области 3.Next, the first pass of the pipe welding was performed, during which acoustic emission signals were recorded. The location of the signals was carried out only in the area of the rejection grid. Amplitude was summed for each point of the screen from all localized signals. A group of adjacent cells of the rejection grid, in which the coefficients K i, j exceeded the first threshold level, formed an active region. Then, according to the average value of the total amplitude in the cells of the rejection grid, active regions were identified in which the values of the array of normalized coefficients K i, j in amplitude were determined by formula (1). The calculated values of the coefficients K i, j were compared with threshold values for the welding process. Moreover, the normalized coefficient of signals localized in the active region 1 (Fig. 2) was K i, j = 2.65 and did not exceed the second threshold level, therefore, such a defect is considered insignificant. The defect of active region 2 is considered significant, since the normalized coefficient was K i, j = 5.20 and exceeded the second threshold value. Then, during cooling of the annular weld, acoustic emission signals were recorded (Fig. 3). For localized active regions, the values of arrays of normalized coefficients were determined. When comparing them with the threshold value for the cooling stage of the weld, it was found that the normalized coefficient of signals localized in the active region 1 was K i, j = 1.33 and did not exceed the threshold value for the cooling process. Therefore, the characteristic of the defect in the active region 1, as insignificant, has not changed. For active region 2, the normalized coefficient was K i, j = 4.19 and exceeded the threshold value K O1 = 2.0. Therefore, the characteristic of the defect, as significant, was confirmed. In addition, signals were recorded from a source located in active region 3 (Fig. 3). For these signals, the normalized coefficient was K i, j = 3.49. Since during welding, the active region 3 was not localized, and the location passed only when cooling, the defect is considered insignificant. According to the results of cooling, the presence of a significant defect in the active region 2 was confirmed and an additional minor defect in the active region 3 was revealed.

Обработка акустико-эмиссионной информации и контроль качества сварного кольцевого шва осуществлялись во время сварки, дополнительного времени для постобработки не было затрачено.The processing of acoustic emission information and the quality control of the welded annular seam were carried out during welding, no additional time was spent for post-processing.

Основным преимуществом предлагаемого способа по сравнению с прототипом является возможность оценки качества сварного кольцевого шва и его браковки в процессе сварки и остывания, что повышает достоверность контроля и позволяет своевременно устранять дефекты. При этом сокращается время обработки акустико-эмиссионной информации.The main advantage of the proposed method compared to the prototype is the ability to assess the quality of the welded annular seam and its rejection during welding and cooling, which increases the reliability of the control and allows timely elimination of defects. This reduces the processing time of acoustic emission information.

Claims (1)

Способ акустико-эмиссионного контроля качества кольцевого сварного шва в процессе многопроходной сварки, заключающийся в том, что устанавливаются по контуру шва широкополосные преобразователи, осуществляют калибровку объекта контроля, устанавливают пороги селекции выше уровня шумов и осуществляют прием возникающих в зоне сварки акустических сигналов и их усиление, фильтрацию сигналов по величине заданной амплитуды, аналого-цифровое преобразование, регистрацию времен прихода сигналов акустической эмиссии на акустические преобразователи, вычисление координат источников акустических сигналов, отличающийся тем, что выполняют построение браковочной сетки после калибровки по контуру сварного шва, устанавливают пороговые значения нормированного коэффициента по суммарной амплитуде, затем в процессе выполнения каждого прохода сварки осуществляют регистрацию сигналов акустической эмиссии и расчет их суммарной амплитуды для вычисления координат активных областей сварного шва и величины нормированного коэффициента Ki,j в каждой ячейке браковочной сетки, сравнивают их с пороговыми значениями и при превышении первого порогового значения дефект считают малозначительным, при превышении второго порога нормированных коэффициентов дефект считается значительным, затем регистрируют сигналы акустической эмиссии в процессе остывания сварного шва и вычисляют нормированные коэффициенты Ki,j по амплитуде и сравнивают с их пороговым значением для этапа остывания сварного шва, после чего, сравнивая полученные данные, корректируют координаты расположения источников акустических сигналов сварного шва.The method of acoustic emission control of the quality of an annular weld in a multi-pass welding process, which consists in the fact that broadband converters are installed along the seam contour, calibrate the test object, set the selection thresholds above the noise level and receive acoustic signals arising in the welding zone and amplify them, filtering signals by the value of a given amplitude, analog-to-digital conversion, recording the times of arrival of acoustic emission signals to acoustic transducers the calculation of the coordinates of the sources of acoustic signals, characterized in that they construct a rejection grid after calibration along the contour of the weld, set threshold values of the normalized coefficient by the total amplitude, then during the execution of each welding pass, acoustic emission signals are recorded and their total amplitude is calculated for calculating the coordinates of the active regions of the weld and the normalized coefficient values K i, j in each grid cell rejection, compared x with threshold values, and when exceeding the first threshold defect is considered unimportant, when exceeding the second threshold normalized coefficients defect is considered to be significant, then the recorded acoustic emission signals during cooling of the weld and calculate normalized coefficients K i, j in the amplitude and compared to their threshold for the stage of cooling the weld, after which, comparing the data obtained, the coordinates of the location of the sources of acoustic signals of the weld are corrected.
RU2019115754A 2019-05-22 2019-05-22 Method of acoustic emission control of quality of annular weld during multipass welding RU2712659C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115754A RU2712659C1 (en) 2019-05-22 2019-05-22 Method of acoustic emission control of quality of annular weld during multipass welding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115754A RU2712659C1 (en) 2019-05-22 2019-05-22 Method of acoustic emission control of quality of annular weld during multipass welding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712659C1 true RU2712659C1 (en) 2020-01-31

Family

ID=69624863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019115754A RU2712659C1 (en) 2019-05-22 2019-05-22 Method of acoustic emission control of quality of annular weld during multipass welding

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712659C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1019321A1 (en) * 1982-02-05 1983-05-23 Институт Проблем Машиностроения Ан Усср Material acoustic emission checking device
US4419562A (en) * 1982-01-19 1983-12-06 Western Electric Co., Inc. Nondestructive real-time method for monitoring the quality of a weld
US5814728A (en) * 1996-03-28 1998-09-29 Ngk Insulators, Ltd. Nondestructive inspection method of polymer insulator and apparatus for performing the same
RU2424510C2 (en) * 2009-07-14 2011-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщений" (СГУПС) Procedure for detection of defects in weld seams and their location by acoustic signals and device for its implementation
RU2442155C2 (en) * 2009-12-15 2012-02-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) Method and device of welded joints testing by acoustic emission during welding
RU2572067C1 (en) * 2014-08-06 2015-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) Method of acoustic emission quality control of girth weld during multipass welding and device for its implementation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4419562A (en) * 1982-01-19 1983-12-06 Western Electric Co., Inc. Nondestructive real-time method for monitoring the quality of a weld
SU1019321A1 (en) * 1982-02-05 1983-05-23 Институт Проблем Машиностроения Ан Усср Material acoustic emission checking device
US5814728A (en) * 1996-03-28 1998-09-29 Ngk Insulators, Ltd. Nondestructive inspection method of polymer insulator and apparatus for performing the same
RU2424510C2 (en) * 2009-07-14 2011-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщений" (СГУПС) Procedure for detection of defects in weld seams and their location by acoustic signals and device for its implementation
RU2442155C2 (en) * 2009-12-15 2012-02-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) Method and device of welded joints testing by acoustic emission during welding
RU2572067C1 (en) * 2014-08-06 2015-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) Method of acoustic emission quality control of girth weld during multipass welding and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5535044B2 (en) Circuit device for ultrasonic nondestructive testing of subjects
CN109085245B (en) Method for determining defects in object to be detected and ultrasonic flaw detector
KR101641014B1 (en) Defect detection device, defect detection method, and storage medium
KR101833467B1 (en) Method for detecting and characterizing defects in a heterogeneous material via ultrasound
US8393218B2 (en) Ultrasonic testing method and apparatus
KR101478465B1 (en) Mechanized Ultrasonic Testing Method for Curved Pipe Welding Zone
CN111812206A (en) Multilayer diffusion welding phased array ultrasonic detection method
KR20190016086A (en) Ultrasonic Flaw Detector, Ultrasonic Flaw Detector, Manufacturing Method of Welded Steel Pipe, and Quality Control Method of Welded Steel Pipe
CN102435673A (en) Ultrasonic detection method for powder plate
CN111239246A (en) Curved surface structure defect full-focusing imaging method for screening effective signals step by step
CN101839894B (en) Digital ultrasonic flaw detection system and method
RU2424510C2 (en) Procedure for detection of defects in weld seams and their location by acoustic signals and device for its implementation
RU2712659C1 (en) Method of acoustic emission control of quality of annular weld during multipass welding
US10416123B2 (en) Flaw detection sensitivity adjustment method and abnormality diagnosis method for ultrasonic probe
CN111174894A (en) Laser ultrasonic transverse wave sound velocity measurement method
US9404897B2 (en) Method for the non-destructive inspection of a test object of great material thickness by means of ultrasound, the use of a test probe for carrying out the method, an ultrasonic test probe, a control unit for an ultrasonic test probe and a device for the non-destructive inspection of a test object of great material thickness by means of ultrasound
JP2012053060A (en) Ultrasonic flaw detection data processing method, flaw detection data processing program and ultrasonic flaw detection
RU2704144C1 (en) Acoustic emission method for determination of structure defects from carbon fiber reinforced plastic
CN108663434A (en) A kind of coarse grain material total focus detection method of phased array supersonic defectoscope
RU2572067C1 (en) Method of acoustic emission quality control of girth weld during multipass welding and device for its implementation
CN113834874B (en) Method for simulating and analyzing joint fillet weld defects based on CIVA
Kraljevski et al. Autoencoder-based Ultrasonic NDT of Adhesive Bonds
RU2442155C2 (en) Method and device of welded joints testing by acoustic emission during welding
Stepanova et al. Acoustic-emission procedure for rejecting defects in multiple-pass girth welds
JP6223864B2 (en) Ultrasonic flaw detection method