การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงสำหรับแผ่นเหล็ก แท่งเหล็ก และงานตีขึ้นรูป

หลักการทำงาน

หัวตรวจจะส่งพัลส์เสียงความถี่สูงสั้น ๆ เข้าไปในเหล็กผ่านสารคู่ควบ (โดยปกติคือน้ำหรือเจล) พัลส์จะสะท้อนจากผนังด้านหลังของผลิตภัณฑ์ — และจากสิ่งใดก็ตามภายในที่ขัดจังหวะเนื้อโลหะ: การแยกชั้น กลุ่มของสิ่งเจือปน รอยแตก ช่องว่าง โดยการจับเวลาและวัดขนาดของเสียงสะท้อน ผู้ปฏิบัติงานจะระบุได้ว่าจุดไม่ต่อเนื่องอยู่ตำแหน่งใดและมีพื้นที่สะท้อนใหญ่เพียงใด

UT ค้นพบอะไร

• ใน แผ่น: การแยกชั้น (การแยกตัวแบนราบขนานกับพื้นผิว) กลุ่มสิ่งเจือปน และรอยแตกภายใน — ส่วนใหญ่สืบทอดมาจากสลาบและมองไม่เห็นบนทั้งสองหน้า
• ใน แท่งและงานตีขึ้นรูป: รอยแตกภายใน เกล็ด ความพรุน สิ่งเจือปนขนาดใหญ่ และบริเวณศูนย์กลางที่มีการแยกตัวขององค์ประกอบ
• ใน รอยเชื่อม (เป็นศาสตร์แยกต่างหากที่มีมาตรฐานของตนเอง): การหลอมไม่ติด ตะกรัน และรอยแตก

UT ตอบคำถามที่วิธีตรวจพื้นผิวตอบไม่ได้: ภายในของหน้าตัดแข็งแรงเพียงพอต่อการใช้งานหรือไม่ — ซึ่งสำคัญมากเมื่อแผ่นจะถูกตัดไปเป็นชิ้นส่วนรับแรงดัน หรือแท่งจะถูกกลึงไปเป็นเพลาที่รับความเค้นสูง

มาตรฐานและระดับคุณภาพ

การยอมรับจัดเป็นระดับต่าง ๆ โดยระดับที่สูงกว่าจะกำหนดสิ่งบกพร่องที่อนุญาตให้มีขนาดเล็กลงและการสแกนที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น:

• EN 10160 ครอบคลุมผลิตภัณฑ์แบน (แผ่นและแผ่นกว้าง) กำหนดระดับคุณภาพเนื้อวัสดุ S0 ถึง S3 และระดับขอบ E0 ถึง E4: S0/E0 ผ่อนปรนที่สุด S3/E4 เข้มงวดที่สุด
• EN 10308 ครอบคลุมแท่งเหล็ก
• EN 10228-3 และ -4 ครอบคลุมงานตีขึ้นรูป (เฟอร์ริติก/มาร์เทนซิติก และออสเทนิติก ตามลำดับ) โดยมีระดับคุณภาพแบบไล่ระดับเช่นกัน
• คู่เทียบ ASTM ที่พบบ่อย ได้แก่ A578 สำหรับแผ่น และ A388 สำหรับงานตีขึ้นรูป

ใบสั่งซื้อที่ระบุเพียงว่า "UT tested" โดยไม่ระบุมาตรฐานและระดับ จะทำให้ทั้งขอบเขตการสแกนและเกณฑ์การยอมรับไม่มีนิยาม — ซึ่งเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดเพียงสาเหตุเดียวของข้อพิพาทเรื่อง UT

ข้อจำกัดของ UT

• โซนตาย สองสามมิลลิเมตรแรกใต้หัวตรวจประเมินได้ยาก; ข้อบกพร่องใกล้พื้นผิวต้องใช้เทคนิคที่สองหรือหัวตรวจแบบธาตุคู่
• ทิศทางของข้อบกพร่อง ข้อบกพร่องแบบระนาบจะสะท้อนได้ดีที่สุดเมื่อตั้งฉากโดยประมาณกับลำเสียง การทดสอบแผ่นด้วยลำตรงค้นหาการแยกชั้นได้ดี แต่อาจพลาดรอยแตกที่มีมุมชัน; หัวตรวจแบบลำเอียงครอบคลุมทิศทางอื่น ๆ
• เกรนหยาบ โครงสร้างงานหล่อและสเตนเลสออสเทนิติกกระจายและดูดซับเสียง ทำให้การทะลุทะลวงและความไวลดลง UT สำหรับวัสดุเกรนหยาบต้องใช้ขั้นตอนที่ปรับเฉพาะและความถี่ต่ำกว่า
• การวัดขนาดเป็นเพียงการประมาณ กฎการยอมรับอิงตามแอมพลิจูดของเสียงสะท้อนและขอบเขตของสัญญาณบ่งชี้เทียบกับตัวสะท้อนอ้างอิง ไม่ใช่การวัดข้อบกพร่องจริงโดยตรง มาตรฐานสองฉบับอาจตัดสินสัญญาณบ่งชี้เดียวกันต่างกัน
• รูปทรงและพื้นผิว หน้าตัดบาง รูปร่างซับซ้อน และพื้นผิวหยาบหรือมีสะเก็ด ล้วนจำกัดขอบเขตการครอบคลุม; มาตรฐานกำหนดว่าต้องสแกนปริมาตรเท่าใดจึงจะอ้างระดับนั้นได้

การกำหนด UT ให้ดี

ระบุมาตรฐานและระดับ ระบุว่าการสแกนเป็นแบบ 100% หรือแบบตาราง และตกลงล่วงหน้าว่าจะจัดการกับสัญญาณบ่งชี้ที่อยู่ตรงเกณฑ์การยอมรับอย่างไร สิ่งนี้เปลี่ยน "UT tested" จากคำขวัญให้เป็นข้อกำหนดที่ตรวจสอบได้