Defeitos Volumétricos em Soldas

Os defeitos volumétricos em soldas incluem porosidade, inclusão de escória, cavidades internas e inclusões metálicas. Esses defeitos podem enfraquecer significativamente a resistência da solda e, mais seriamente, podem atuar como pontos de partida para rachaduras que podem se expandir ao longo do tempo.

Defeitos volumétricos de um determinado tamanho podem ser aceitáveis, mas precisam ser monitorados para evitar a propagação de rachaduras. A medição precisa é crucial; medições iniciais inadequadas podem levar a relatórios incorretos em inspeções futuras, causando paradas desnecessárias ou até falhas na solda e perda de contenção.

Este blog explica o uso de técnicas de inspeção ultrassônica para detectar dois tipos de defeitos volumétricos comuns em soldas. Também destaca como os equipamentos avançados da Sonatest estão sendo utilizados atualmente no campo, mostrando nossas capacidades únicas em melhorar a detecção e dimensionamento desses defeitos.

Métodos Ultrassônicos

Neste blog, utilizamos os sistemas equipamentos de ultrassom WAVE e VEO3 para escanear e detectar diferentes exemplos de rachaduras, mostrando as vantagens de cada método na detecção e dimensionamento de cada defeito. Os métodos utilizados são os seguintes:

• Ultrassom Convencional: Inspeção padrão de cabeçote angular; a forma mais comumente aceita de inspeção de solda US em todo o mundo.
• Phased Array (PA): A inspeção PA é uma técnica ultrassônica avançada que usa transdutores de elementos múltiplos para criar conjuntos de feixes ultrassônicos em um ângulo e ponto focal dados dentro do material.
• Time of Flight Diffraction (ToFD): O ToFD é uma técnica de dois cabeçotes que detectam e dimensionam falhas medindo o tempo de voo das ondas sonoras difratadas das pontas das falhas para viajar através do material.
• Total Focusing Method (TFM): O TFM é uma técnica avançada de imagem ultrassônica que usa dados FMC para capturar imagens de alta resolução focadas em cada ponto de uma região de interesse.
• TFMi: O TFMi é uma técnica única desenvolvida em parceria com a Holloway NDT que une até 4 modos de propagação TFM em uma única imagem, produzindo imagens de alta fidelidade das formas dos defeitos que outros métodos não podem definir.

Inclusões de Escória

A inclusão de escória refere-se a imperfeições resultantes do aprisionamento de escória dentro do material da solda (a escória é um subproduto do processo de soldagem). A inclusão de escória na solda pode ocorrer devido a vários fatores, sendo os principais: limpeza inadequada da solda, bem como configurações e técnicas de soldagem incorretas.

As inclusões de escória geralmente têm uma superfície rugosa e podem variar muito em tamanho e orientação; isso pode dispersar ondas ultrassônicas, levando a uma resposta de sinal mais baixa e à má interpretação da localização do defeito. É essencial que esses defeitos sejam inspecionados de ambos os lados da solda com distâncias de salto completas disponíveis. A experiência do inspetor é crucial para a interpretação correta do posicionamento e identificação dos defeitos.

Como pode ser visto nas imagens abaixo, este exemplo de inclusão de escória foi detectado com todos os métodos ultrassônicos a uma amplitude relativamente baixa, com o TFMi produzindo uma imagem de alta qualidade e alta fidelidade da rachadura (Figura 4—imagem à direita), que foi alcançada usando os modos TTT e TTTT.

Porosidade

A porosidade na soldagem é um defeito comum que ocorre quando bolsas de gás ficam presas no metal à medida que ele se solidifica. Pode ser causada por muitos fatores, incluindo contaminação da solda com sujeira ou umidade, proteção inadequada da solda e técnica de soldagem inadequada. Alguns materiais, como o alumínio, são particularmente vulneráveis à porosidade.

Os poros podem ocorrer em grupos ou isoladamente; eles enfraquecem a estrutura da solda, o que pode levar a rachaduras durante o serviço da solda. Devido à forma arredondada dos poros, eles podem ser difíceis de encontrar com ultrassom, pois a forma dispersa a onda ultrassônica. O uso de trajetórias de feixe de meio salto e salto completo de ambos os lados da solda é essencial para reunir evidências para que o inspetor identifique e classifique a porosidade.

Como pode ser visto nas imagens abaixo, este exemplo de porosidade agrupada foi detectado com todos os métodos ultrassônicos a uma amplitude relativamente baixa, com o TFMi produzindo uma boa imagem ao captar esses sinais de baixa amplitude para mostrar uma imagem dos poros (Figura 7—imagem à direita). Isso foi alcançado usando os modos TTT, TTTT e 5T.

Tradução livre por BC END – Equipamentos para Ensaios Não Destrutivos

Fonte: Blog Sonatest

Revisado por Rafael Ricotta