SAFT-Rekonstruktion fur die Querfehlerprufung in austenitischen Schweissnahten und Mischnahten

摘要

Die Untersuchung austenitischer Schweissnahte ist eine Herausforderung fur die zerstorungsfreie Prufung mit Ultraschall, bei der die Anwendung herkommlicher Pruftechniken haufig keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefert. Die Ursache dafur ist das inhomogen-anisotrope Gefuge im Schweissnahtbereich, das zu einer Verzerrung des Schallfeldes und damit zu Schwierigkeiten bei der Auffindbarkeit und bei der Grossenbestimmung von Fehlern fuhrt. Eine neue Herausforderung ist die Detektion von Querfehlern in Rohrleitungen des Primarkreises von Kernkraftwerken, aber auch in langsnahtgeschweissten, plattierten Rohrleitungen, die zunehmend an Bedeutung gewinnt. Dabei konnen die Prufkopfe auf Grund einer unbeschliffenen Decklage meist nicht direkt auf die Naht aufgesetzt werden. Vielmehr muss eine SE-Anordnung der Kopfe verwendet werden, bei der durch die langeren Schallwege der negative Einfluss des austenitischen Gefuges noch verstarkt wird. Im vorliegenden Beitrag wird eine RT-SAFT-Pruftechnik vorgeschlagen, mit der die Fehlerdetektion deutlich verbessert werden konnte. Dabei wurde die SAFTRekonstruktion mit einem Ray-Tracing-Ansatz zur Bestimmung der Schalllaufwege und -laufzeiten und mit einem Schweissnahtmodell kombiniert. Das Schweissnahtmodell reprasentiert die Kornorientierung und die elastischen Konstanten in einer diskretisierten Form und macht so die komplexe Nahtstruktur fur die Berechnung zuganglich. Die Aufnahme der Messdaten erfolgt mit zwei Gruppenstrahlerprufkopfen in V-Anordnung, die beidseitig der Schweissnaht gefuhrt werden sind. Im Beitrag werden die Prufanordnung und das Rekonstruktionsverfahren vorgestellt und die Ergebnisse von experimentellen Untersuchungen an austenitischen Schweissnahten und Mischnahten mit kunstlich eingebrachten Testfehlern prasentiert. Die Ergebnisse der direkten Fehlergrossen- und -lagebestimmung werden mit den Resultaten konventioneller Pruftechniken verglichen.