Welding Inspection Level 1 Training Course/ Khóa đào tạo thanh tra hàn – Cấp 1. / 1
VWS
Hội KHKT hàn
Hội KHKT hàn
Việt Nam
Việt Nam
Đại học Bách
Đại học Bách
khoa Hà Nội
khoa Hà Nội
Mục 15
KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HUỶ
Giới thiệu chung : Các phương pháp phóng xạ , siêu âm, thấm mao dẫn và bột
từ được mô tả khái quát dưới đây. Các ưu điểm và hạn chế của từng phương
pháp sẽ được phân tích khi kiểm tra liên kết hàn.
Robot tự bò cho phép phát
hiện các chỗ nguy hiểm
Kiểm tra bằng dòng xoáy
Khi hàn
Ống nhiệt
Welding Inspection Level 1 Training Course/ Khóa đào tạo thanh tra hàn – Cấp 1. / 2
VWS
Hội KHKT hàn
Hội KHKT hàn
Việt Nam
Việt Nam
Đại học Bách
Đại học Bách
khoa Hà Nội
Welding Inspection Level 1 Training Course/ Khóa đào tạo thanh tra hàn – Cấp 1. / 4
VWS
Hội KHKT hàn
Hội KHKT hàn
Việt Nam
Việt Nam
Đại học Bách
Đại học Bách
khoa Hà Nội
khoa Hà Nội
15.1.1. Nguồn bức xạ
Bức xạ đâm xuyên có thể được phát ra từ các chùm tia
điện tử năng lượng cao – tia X.
Hoặc sự phân rã hạt nhân (phát hạch nguyên tử) – tia γ .
Các dạng bức xạ khác rất ít được sử dụng để kiểm tra hàn.
X - Rays
Electrically generated
Gamma Rays
Generated by the decay of
unstable atoms
Welding Inspection Level 1 Training Course/ Khóa đào tạo thanh tra hàn – Cấp 1. / 5
VWS
Hội KHKT hàn
Hội KHKT hàn
Việt Nam
Việt Nam
Đại học Bách
Đại học Bách
khoa Hà Nội
khoa Hà Nội
15.1.2. Tia X (tiếp)
Trong kiểm tra vật liệu bằng chụp ảnh bức
xạ thường sử dụng bức xạ tia X có bước
sóng nằm trong khoảng 0,004 nm đến 10
nm.
Các nguồn tia X tạo ra bức xạ có quang phổ
liên tục, phản ánh sự tăng động năng của
các điện tử trong chùm tia.
Bức xạ năng lượng thấp dễ bị hấp thụ và
cho độ tương phản cũng như độ nhạy
của film chụp ra tốt hơn (so với khi
chụp bằng tia γ )
Ống phát tia X tạo ra film chất lượng
cao khi chụp thép dày tới 60 mm.
Betatron và máy gia tốc phát ra chùm
tia X có khả năng đâm xuyên thép
dày đến 300 mm.
Welding Inspection Level 1 Training Course/ Khóa đào tạo thanh tra hàn – Cấp 1. / 7
VWS
Hội KHKT hàn
Hội KHKT hàn
Việt Nam
Việt Nam
Đại học Bách
Đại học Bách
Từ khi tạo ra được đồng vị nhân tạo có hoạt độ riêng lớn hơn
nhiều cũng như mức độ an toàn cao hơn thì người ta dùng tia γ để
chụp ảnh phóng xạ.
Khác với tia X, nguồn γ tạo ta một số lượng tử riêng biệt, từng
lượng tử đó ứng với mỗi đồng vị .
Khác với phổ bức xạ tia X là phổ liên tục thì phổ bức xạ gamma là
phổ gián đoạn, ngưỡng giá trị của bước sóng trong thực tế phụ
thuộc vào sự phát xạ của hạt nhân nghĩa là nguồn phóng xạ. Các
đồng vị phóng xạ có thể phát ra bức xạ có một hoặc nhiều bước
sóng.
Welding Inspection Level 1 Training Course/ Khóa đào tạo thanh tra hàn – Cấp 1. / 9
VWS
Hội KHKT hàn
Hội KHKT hàn
Việt Nam
Việt Nam
Đại học Bách
Đại học Bách
khoa Hà Nội
khoa Hà Nội
15.1.3. Tia γ (tiếp)
Bốn đồng vị dùng để chụp ảnh mối hàn theo mức độ
năng lượng bức xạ tăng là Thulium 90; Ytterbium 169;
Iridium 192 và Cobalt 60
Thulium 90 chụp ảnh thép dày đến 7 mm – tương đương
ống tia X 90 KeV và do có hoạt độ riêng cao nên có thể
tạo ra kích thước nguồn nhỏ hơn 0,5 mm
Ytterbium 169 gần đây mới được dùng để chụp ảnh,
năng lượng của nó tương đương ống tia X 120 KeV và
(ii) Mức độ an toàn thấp hơn
(iii) Do chu kì bán rã nên thường phải thay đổi đồng vị
Welding Inspection Level 1 Training Course/ Khóa đào tạo thanh tra hàn – Cấp 1. / 11
VWS
Hội KHKT hàn
Hội KHKT hàn
Việt Nam
Việt Nam
Đại học Bách
Đại học Bách
khoa Hà Nội
khoa Hà Nội
15.1.4 Chụp ảnh phóng xạ mối hàn
Bức xạ tia X và bức xạ tia γ có cùng một bản chất là bức xạ sóng điện từ,
những tính chất giống nhau của chúng:
(i) Không thể nhìn thấy.
(ii) Không thể cảm nhận được bằng các giác quan của con người.
(iii) Chúng làm cho các chất phát huỳnh quang.
(iv) Truyền với một vận tốc bằng với vận tốc ánh sáng.
(v) Gây nguy hại cho tế bào sống.
(vi) Gây ra sự ion hoá, chúng có thể tách các electron ra khỏi các nguyên tử khí
để tạo ra các ion dương và ion âm.
(vii) Truyền theo đường thẳng, là dạng bức xạ sóng điện từ nên bức xạ tia X
hoặc tia γ cũng có thể bị phản xạ, khúc xạ và nhiễu xạ.
(viii) Chúng tuân theo định luật tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách mà
theo định luật này thì cường độ bức xạ tia X hoặc tia gamma tại một điểm bất
kỳ nào đó tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ nguồn đến điểm đó.
(ix) Có thể xuyên qua những vật liệu mà ánh sáng không thể đi xuyên qua được.
Độ xuyên sâu phụ thuộc vào năng lượng của bức xạ, mật độ, bề dày của vật
mới
1 4
3
3
2
2
Welding Inspection Level 1 Training Course/ Khóa đào tạo thanh tra hàn – Cấp 1. / 13
VWS
Hội KHKT hàn
Hội KHKT hàn
Việt Nam
Việt Nam
Đại học Bách
Đại học Bách
khoa Hà Nội
khoa Hà Nội
15.2. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA SIÊU ÂM
Tốc độ siêu âm trong mỗi vật liệu đồng nhất là
không đổi và chùm siêu âm truyền theo đường
thẳng
Khi chùm siêu âm truyền từ môi trường này
sang môi trường khác thì sẽ bị phản xạ và khúc
xạ tại ranh giới.
Các đầu dò được chế tạo sẽ phát chùm siêu âm
vào vật liệu dưới góc nhất định. Tại vùng tiếp
giáp với môi trường khác chùm tia bị lệch đi.
Khi chùm siêu âm truyền trong vật liệu gặp chỗ
không đồng nhất (VD: khuyết tật hàn) nó bị
phản xạ.
lớn của nó.
Welding Inspection Level 1 Training Course/ Khóa đào tạo thanh tra hàn – Cấp 1. / 15
VWS
Hội KHKT hàn
Hội KHKT hàn
Việt Nam
Việt Nam
Đại học Bách
Đại học Bách
khoa Hà Nội
khoa Hà Nội
KỸ THUẬT KIỂM TRA PHẢN HỒI
Trong kiểm tra xung phản hồi, bộ chuyển đổi sinh ra năng lượng xung và
tương tự hoặc bộ chuyển đổi thứ hai phát hiện ra năng lượng được phản xạ
(tiếng dội).
Các phản xạ xảy ra do bất liên tục và các bề mặt của vật thử nghiệm.
Năng lượng âm bị phản xạ được hiển thị ngược với thời gian, cung cấp cho
người kiểm tra thông tin kích cỡ và vị trí của các thuộc tính phản xạ âm
Welding Inspection Level 1 Training Course/ Khóa đào tạo thanh tra hàn – Cấp 1. / 16
VWS
Hội KHKT hàn
Hội KHKT hàn
Việt Nam
Việt Nam
Đại học Bách
Đại học Bách
Welding Inspection Level 1 Training Course/ Khóa đào tạo thanh tra hàn – Cấp 1. / 17
VWS
Hội KHKT hàn
Hội KHKT hàn
Việt Nam
Việt Nam
Đại học Bách
Đại học Bách
khoa Hà Nội
khoa Hà Nội
15.2.2. Thiết bị kiểm tra siêu âm
Thiết bị kiểm tra siêu âm bằng tay gồm
Máy
(i) Bộ phát xung
(ii) Bộ phát điều chỉnh thời gian cơ
bản có điều khiển trễ
(iii) Ống tia cathode có chỉnh lưu toàn
phần
(iv) Bộ khuếch đại chuẩn có điều
khiển tăng dần
Thiết bị như vậy nhẹ và xách tay được. Welding Inspection Level 1 Training Course/ Khóa đào tạo thanh tra hàn – Cấp 1. / 18
VWS
Hội KHKT hàn
Hội KHKT hàn
Việt Nam
Việt Nam
Đại học Bách
cấp thông tin đầu dò cho máy tính .
Giá trị của dữ liệu được vẽ bằng cách sử dụng
các điểm màu hoặc các đốm xám để cho ra
các hình ảnh bề mặt hoặc các đặc tính của chi
tiết.
Ưu điểm của kiểm tra siêu âm tự động là giảm
các dữ liệu ghi chép theo đường hàn
Đầu dò đơn giản được bố trí làm giảm độ
phức tạp để thực hiện nhiệm vụ riêng biệt
Hệ thống kiểm tra siêu âm tự động được kết
hợp xen kẽ với chụp ảnh phóng xạ khi kiểm
tra đường ống cho phép giảm giá thành thiết
bị .
Welding Inspection Level 1 Training Course/ Khóa đào tạo thanh tra hàn – Cấp 1. / 20
VWS
Hội KHKT hàn
Hội KHKT hàn
Việt Nam
Việt Nam
Đại học Bách
Đại học Bách
khoa Hà Nội
khoa Hà Nội
15.2.2. Thiết bị kiểm tra siêu âm (tiếp)
Các đầu dò được phân loại theo
một số cách thức bao gồm:
- Tiếp xúc hoặc ngâm nước
- Phần tử đơn hoặc kép
- Chùm tia thẳng hoặc góc
- Dễ giải đoán
- Độ nhạy phát hiện khuyết tật dạng
khối cao. Dạng mặt với độ nhạy thay
đổi.
- Chỉ cho thông tin 2D về kích thước và
vị trí khuyết tật
- Kiểm tra được tất cả các kim loại và
hợp kim
- Không yêu cầu chuẩn bị bề mặt cẩn
thận
- Kiểm tra được thép Ferritic dày tới 300
mm
- An toàn
- Chỉ cần tiếp cận 1 phía
- Thích hợp với mọi dạng hình học của
liên kết hàn
- Tương đối rẻ
- Người kiểm tra cần được đào tạo ở
trình độ cao
-Siêu âm tay không lưu được biên bản
- Biên bản do hệ kiểm tra tự động có thể
không giải đoán được trực tiếp
-Phát hiện khuyết tật khối với độ nhạy
vừa phải. Khuyết tật dạng mặt độ nhạy
cao.
- Cho thông tin 3D chính xác về vị trí
kích thước khuyết tật
- Kiểm tra kim loại và hợp kim có cấu
trúc hạt mịn và đồng nhất
- Bề mặt vật kiểm phải nhẵn, đồng nhất.
và từ trường vòng) có thể được thiết lập
bên trong mẫu.
Loại từ trường đã được thiết lập được xác
định bằng chính phương pháp được sử
dụng để từ hoá mẫu.
•
Từ trường dọc có các đường sức từ chạy
song song với trục vật kiểm
•
Từ trường vòng có các đường sức từ
chạy tròn xung quanh chu vi vật kiểm.
Welding Inspection Level 1 Training Course/ Khóa đào tạo thanh tra hàn – Cấp 1. / 24
VWS
Hội KHKT hàn
Hội KHKT hàn
Việt Nam
Việt Nam
Đại học Bách
Đại học Bách
khoa Hà Nội
khoa Hà Nội
15.4. KIỂM TRA BỘT TỪ (tiếp)
Các hạt từ có thể nhìn thấy hoặc có sắc tố
huỳnh quang .
Để tăng độ tương phản nền có thể phủ lớp
bột trắng .
Các hạt từ huỳnh quang cho độ nhạy cao
nhất .
Bột từ thường ở dạng huyền phù và được