Publicado em 23 Jun 2020

A técnica de tempo de percurso da onda difratada (ToFD) em soldas

Redação

Muitos ensaios não destrutivos (END) são utilizados para a detecção, dimensionamento e avaliação de defeitos em juntas soldadas, sendo o ultrassom e a radiografia os mais relevantes. Apesar de o ensaio radiográfico ter uma empregabilidade elevada, o ensaio ultrassônico, devido à sua sensibilidade de detecção a descontinuidades tem se destacado atualmente como o principal método de validação de estruturas soldadas. Outra aplicação recente do ultrassom é a caracterização de tensões residuais em soldas. Essas tensões residuais são originadas principalmente de tensões de compressão e tração impostas pelos subsequentes ciclos térmicos de aquecimento e resfriamento de soldagem a que são impostas a zona fundida e adjacências. Dentre as técnicas ultrassônicas convencionais, o método pulso eco detecta descontinuidades presentes no material através dos ecos de reflexão provenientes das mesmas. Entretanto, assim como as demais técnicas tradicionais, esse método baseia-se na hipótese de que a descontinuidade possui uma orientação favorável à reflexão. Visando superar essa dificuldade, a técnica ToFD (Time of Flight Diffraction) vem obtendo êxito na inspeção de juntas soldadas de estruturas, uma vez que se baseia no dimensionamento e capacidade de detecção através dos ecos difratados na extremidade superior e inferior da descontinuidade. Esta técnica tem as vantagens de precisão no dimensionamento de defeitos, alta probabilidade de detecção de descontinuidades, com uma baixa taxa de falsas indicações. A sua rapidez e o baixo custo quando comparada a técnicas radiográficas tem justificado o emprego da técnica em aplicações em serviços. Conheça a ToFD para o ensaio de ultrassom de juntas soldadas em materiais metálicos com espessura maior ou igual a 6 mm. Destina-se principalmente ao uso em juntas soldadas de penetração total de geometria simples em chapas, tubos e vasos, onde tanto a solda quanto o metal de base são de aço de baixa liga.

Da Redação – 

Devido as dificuldades encontradas nas técnicas ultrassônicas convencionais, novos métodos de inspeção foram desenvolvidos como alternativas para detecção e dimensionamento de falhas em estruturas soldadas. A técnica ToFD se baseia no tempo de percurso da onda difratada. A técnica tem como princípio as difrações das ondas ultrassônicas nas extremidades superior e inferior de descontinuidades presentes em cordões de solda. Sua principal característica é a obtenção de medidas precisas das falhas, empregando, para isso, dois cabeçotes angulares, um funcionando como receptor e o outro como transmissor, com largura de feixe suficiente para que o máximo de área seja inspecionado (ver Fig. 6). As extremidades inferiores e superiores da interface devem gerar sinais de amplitudes aproximadamente iguais, mas em fases opostas. O primeiro sinal a chegar é o da onda lateral, enquanto os outros dois sinais são o sinal difratado da ponta da trinca superior e o sinal difratado da ponta da trinca inferior.

O arranjo ToFD é a disposição dos cabeçotes definida por suas características, como frequências, tamanho do elemento do cabeçote, angulo do feixe, modo de onda e a distância entre os centros dos cabeçotes (PCS). A PCS (probe centre separation) é a distância entre os pontos de saída de dois cabeçotes. Para as superfícies curvas, é a menor distância entre os pontos de saída. A imagem ToFD é aquela imagem bidimensional, construída pela aqui...

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