Diagnostics of welded joints using passive and active magnetic methods

• Autorzy: Dybała J. , Nadulicz K. M.

Warianty tytułu

PL

Diagnostyka połączeń spawanych z wykorzystaniem pasywnych i aktywnych metod magnetycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

As the quality of welded joints transfers to the load carrying capacity of structures, welded joints naturally become the object of diagnostic tests. Welded joints are mainly tested in order to find out the places with structural or mechanical non-homogeneities. It is caused by the fact that the existence of welding imperfections significantly decreases mechanical properties of the welded joint and especially its fatigue strength. The paper presents some results of diagnostic tests for welded joints of steel components carried out with the use of passive and active magnetic methods. Faults of the welded joint occurring within a tested object cause the phenomenon of magnetic anomalies existing over a tested surface and this phenomenon has been used to detect welding imperfections. A specially designed measurement matrix consisting of 768 oneaxial miniature magnetic field sensors has been used to record the magnetic flux leakage. The paper includes a comparison of the effectiveness of diagnosing using the passive and active magnetic method. Moreover, it was shown that the magnetic diagnostics provides rapid inspection of quality of welded joints with no need for special preparation of joints for testing which is relevant for its practical applications and results in low costs of such tests.

PL

Ponieważ jakość złączy spawanych przekłada się na możliwości przenoszenia obciążeń przez konstrukcje, poáączenia spawane stają się w naturalny sposób obiektem badań diagnostycznych. Głównym celem badań połączeń spawanych jest wykrywanie miejsc, w których występuje niejednorodność strukturalna lub mechaniczna złącza. Taki cel badań wynika z faktu, że występowanie wad spawalniczych w decydującym stopniu pogarsza właściwości mechaniczne poáączenia spawanego, a w szczególności jego wytrzymałość zmęczeniową. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań diagnostycznych połączeń spawanych stalowych elementów z wykorzystaniem pasywnych i aktywnych metod magnetycznych. Do wykrywania defektów połączenia spawanego wykorzystano zjawisko powstawania anomalii magnetycznych nad badaną powierzchnią wywołanych występowaniem wad spawalniczych w diagnozowanym elemencie. Zaburzenia strumienia magnetycznego były rejestrowane za pomocą specjalnie skonstruowanej matrycy pomiarowej składającej się z 768 jednoosiowych miniaturowych czujników pola magnetycznego. W pracy dokonano porównania skuteczności diagnozowania pasywną i aktywną metodą magnetyczną. Wykazano również, że diagnostyka magnetyczna umożliwia wykonanie szybkiej kontroli jakości połączeń spawanych bez konieczności specjalnego przygotowania połączeń do badań diagnostycznych, co ma duże znaczenie użytkowe i przekłada się bezpośrednio na niski koszt takich badań.

Słowa kluczowe

EN

magnetic diagnostics; passive methods; active methods; welded joint

PL

diagnostyka magnetyczna; metody pasywne; metody aktywne; połączenie spawane

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 18, No. 4
• Strony: 51--59
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Dybała J.

• Institute of Vehicles, Warsaw University of Technology, Narbutta 84, 02-524 Warsaw, Poland

autor

Nadulicz K. M.

• Laboratory of Non-Destructive Testing, Military Institute of Armament Technology, Wyszyńskiego 7, 05-220 Zielonka, Poland

Bibliografia

• 1. Augustyniak B. About the causes of magnetic properties of steel and its use in non-destructive testing. Zakopane, XIV Seminar on Non-destructive Material Testing, 04.03y07.03.2008. (Polish).
• 2. Czuchryj J, Wnęk T. Non-destructive testing of welded joints. II-nd Edition Corrected, Gliwice, Instytut Spawalnictwa, 1998. (Polish).
• 3. Dubov A. Principal features of metal magnetic memory method and inspection tools as compared to known magnetic NDT methods. Montreal, 16th World Conference on Nondestructive Testing, WCNDT 2004, 30.08y3.09.2004. http://www.ndt.net/article/wcndt2004/html/htmltxt/35 9_dubov.htm
• 4. Drop M, Litwinowicz L, Włoczyk E. Material diagnostics of energy equipment components and prediction of durability. Part II. Warszawa, Biuro Gamma, 2011. (Polish).
• 5. Jakubovics JP. Magnetism and magnetic materials. London, Institute of Materials, 1994.
• 6. Kaleta J. SMART magnetic materials. Design, manufacture, property testing, application. Wrocáaw, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocáawskiej, 2013. (Polish).
• 7. Kolokolnikov S, Dubov A, Steklov O. Assessment of welded joints stress–strain state inhomogeneity before and after post weld heat treatment based on the metal magnetic memory method. Welding in the World, 2016, vol. 60, issue 4, pp. 665-672. https://doi.org/10.1007/s40194-016-0335-7
• 8. Lewińska-Romicka A. Magnetic Tests. Volume I Warszawa, Biuro Gamma, 1998. (Polish).
• 9. Lewińska-Romicka A. Magnetic Tests. Volume II Warszawa, Biuro Gamma, 1998. (Polish).
• 10. Lipka M. Magnetic-powder testing. Gliwice, Politechnika ĝląska w Gliwicach, 2004. (Polish) http://www.newimiue.ipnet.pl/dokumenty/proszek.pdf
• 11. Pashagin AI, Benklevskaya NP. Magnetic-powder testing of components using magnetic indicator packages. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2000, vol. 36, issue 9, pp. 640-646.
• 12. Piech T. Magnetic Tests Warszawa, Biuro Gamma, 1998. (Polish).
• 13. Roskosz M. Metal magnetic memory testing of welded joints of ferritic and austenitic steels. NDT & E International, 2011, vol. 44, issue 3, pp. 305-310. https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2011.01.008
• 14. Totten G, Howes M., Inoue T. (Eds.) Handbook of Residual Stress and Deformation of Steel. Ohio, ASM International, 2002.
• 15. Wac-Włodarczyk A. Magnetic materials. Modeling and application. Lublin, Politechnika Lubelska, 2012. (Polish).
• 16. Wáasow WT, Dubow A. The physical basis of the Metal Magnetic Memory method. Warszawa, Energodiagnostyka, 2008. (Polish).
• 17. BS ISO 24497-2:2007, Nondestructive Testing - Metal Magnetic. Memory - Part 2: General Requirements.