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Schlagworte
- Nickellegierung (3) (entfernen)
In der jüngeren Vergangenheit wurden verschiedene Verfahren
vorgestellt, um Schallfeldverläufe in Festkörpern messtechnisch zu erfassen und in
anschaulicher Form darzustellen. Hier soll ein Verfahren mit elektrodynamischen
Sonden vorgestellt werden, das sich durch einfache Handhabung und einen hohen
Signal-Rausch-Abstand auszeichnet. Es ermöglicht, das streifende Schallfeld an der
Oberfläche von Festkörpern aus beliebigem Material als Amplituden-Zeit-Funktion
abzutasten, wobei die Teilchenauslenkungen in allen drei Raumrichtungen erfasst
werden können.
Am Beispiel einer anisotropen Engspaltschweißnaht zwischen Chromstahl und einer
Nickellegierung (Alloy617) wird die Leistungsfähigkeit dieses Verfahrens
demonstriert. Die Messmethode erlaubt es, die Wellenausbreitung durch die
Schweißnaht sichtbar zu machen und das Reflexions- und Streuverhalten an den
anisotropen Strukturen sowie an eingebrachten Testfehlern zu zeigen. Ziel dieser
Entwicklung ist es, die Schallausbreitung in Festkörpern, insbesondere in solchen
mit akustisch anisotropen Eigenschaften, besser zu verstehen, die vorhandenen
Modellvorstellungen zu verifizieren und die Prüfmethoden zu optimieren bzw.
weiterzuentwickeln.
Die Prüfung von anisotropen Schweißnähten auf Querfehler stellt auch heute noch eine Herausforderung für die Ultraschallprüfung dar. Das gilt insbesondere für das Auffinden kleiner rissartiger Fehlstellen in einer unbeschliffenen Wurzel. Ursachen dafür sind zum einen das ausgeprägte Beugungs-, Streuungs- und Reflexionsverhalten solcher Nähte und zum anderen die störenden Formanzeigen aus dem Wurzelbereich, die sicher von den Fehlstellen unterschieden werden müssen, um Fehlinterpretationen bei der Bewertung der Anzeigen zu vermeiden.
In der vorliegenden Arbeit werden an einer 85 mm dicken und 6 bis 10 mm breiten Engspaltschweißnaht mit stängelkristalliner Struktur rissartige Testfehler in Form erodierter Nuten untersucht. Die 2 und 4 mm tiefen Nuten sind mit 5 mm Länge kürzer als die Wurzelbreite. Die Wurzel ist nicht beschliffen und hat eine Überhöhung von ca. 2 mm. Ziel ist es, die Fehlstellen von den Form- und Gefügeanzeigen
zu unterscheiden und sicher zu detektieren. Eine Größenbestimmung ist
nicht vorgesehen.
Durch den Einsatz der Gruppenstrahlertechnik ist es möglich, optimale Einschallparameter zu finden, mit denen diese Aufgabe gelöst werden kann. Es werden zwei azimutal schwenkende lineare Gruppenstrahlerprüfköpfe mit Vorsatzkeil in SE-Technik verwendet, die so auf beiden Seiten der Schweißnaht angeordnet sind, dass sich ihre Schallfelder unabhängig von der Einschallrichtung in der Schweißnahtwurzel überlagern. Damit ist es möglich, optimale Einschallwinkel für das Prüfproblem zu finden und in einer Prüffahrt gleichzeitig in beiden Einschallrichtungen längs der Schweißnaht zu prüfen.