용접 검사방법

[이루스나]

 

자분탐상검사 (MT)

1 원리

MT는전자석장비(요크형)를사용하여강자성체의표면에자분을뿌렸을때누설자속을이용하여결함을검출하는방법이다.

이검사법은피검사물에결함이있으면자력선을통과시킬때그부분에자력선의교란이생겨결함부에살포된자분이자분무늬로형성되는것을이용하여육안으로결함의위치를확인하는검사법이다.

이방법은비교적표면에가까운곳에존재하는균열, 개재물, 기공, 용입부족등을검출한다. 내부에들어가있는결함은검출능력이떨어진다. 또한, 오스테나이트계스테인레스강과같은비자성체에는사용할수없다.

자분검사에의해서검출할수있는결함의깊이는표면바로밑 5mm 정도가된다.

자분은보통철또는자성산화철(Fe₃O₄)의분말이사용되며검사체와의대조가되도록백, 적, 흑색자분등이사용된다.

 

2 검사 와 장비　

피검사물의자화방법은일반적으로길이방향의결함을검출하기위한원형자화와원주방향의결함을검출하기위한길이자화로크게분류되는데물체의형상과결함의방향에따라다음그림과같이나뉘어진다

   

여기서는회사에서많이사용하는요크형장비사용에대해서만설명한다.

검사방법은검사하고자하는부위에기름, 오물, 기타부착물및도료등의피막이없게청소하고, 흰색페인트를뿌린후요크장비를피검체표면에대고전류를통하여자분을뿌리면자분무늬가생기게되는데이것을보고검사자가직접판독하는방법이다.

자화전류로서는표면검출에는교류, 표면하결함의검출에는직류가사용되며, 한부위를검사할때마다열십자(+) 방향으로 2회검사하여야한다.

3 MT의 특징　

탄소강등강자성재료에만적용할수있다.

강자성체의표층부에존재하는결함은우수하게검출된다.

깊이있는결함은검출할수없다.

결함모양을눈으로확인할수있다.

침투탐상검사(PT)

1 원리

PT는침투성이강한액체를표면에뿌리거나칠하면결함이있는곳은그결

함내로침투액이스며든다. 거기서표면의침투액을닦아내고또다시현상액

을뿌리면결함중에침투되어있던침투액이베어나와액의소재가명백히

나타나므로이것으로결함을찾아내는방법이다.

2 검사방법

침투검사에는형광물질을함유한침투액을사용하는형광침투검사와염료를함유한침투액을사용하는염료침투검사가있다.

여기서는우리회사에서많이적용하고있는염료(염색)침투탐상검사방법에대해서만설명한다.

염색침투탐상검사법은적색염료를첨가하여농암적색으로착색한침투액을사용하여자연광이나백색광아래에서관찰하는방법이다. 여기서검사시사용되는기본약품에는침투액과세척액, 현상액이있으며침투액등을닦아낼걸레등이필요하다.

침투액 : 적색의액체로서미세한틈으로도강력히스며드는성질을가진것으로뿌리거나 붓으로칠하여검사면에적용한다.

세척액: 대게솔벤트성질의것으로검사면의불순물제거시및침투액을닦아낼때사용한다.

현상액 : 침투액을표면으로흡출시킬수있는성질을갖는분필가루와 비슷한흰가루를용제에녹인것을사용한다 이액을뿌리면결함속의침투액이스며나와붉은무늬를형성하므로이것을판독하는것이다.

1) 검사절차

    검사방법의절차는다음과같다.

   

1-1) 전처리

전처리과정이란시험체의표면을침투탐상검사를수행하기에적합하게처리하기위한과정으로시험체재질및검사조건에따라적절한방법을선택하여시험체표면이손상되지않는범위내에서침투제가불연속부속으로침투하는것을방해하는이물질등을제거해야한다.

1-2) 침투처리  

시험면에침투제를적용시켜서표면에열려있는불연속부속으로침투제가충분하게침투되도록하는과정을말하며, 침투제적용방법에는침지법, 분무법, 붓칠법등이있다. 침투제를적용한후과잉침투제를제거하기전까지일정한침투시간을두는데, 이러한침투시간은검사규격에서권고한기준을따라적용한다.

1-3) 세척처리

침투시간이경과한후불연속내에침투되어있는침투제는제거하지않고시험면에남아있는과잉침투제를제거하는과정을세척처리라한다.

세척은주로물또는용제를사용하여수행하는데침투제의종류에따라세척방법이달라진다.　

1-4) 현상처리  

세척처리가끝난후불연속부안에남아있는침투제를시험체표면으로노출시켜지시를관찰하는과정을현상처리라한다.

현상제의적용은불연속지시의선명도및명암도가높아지는범위내에서가능한한얇고균일하게도포해야한다.

1-5) 관찰

침투탐상검사에서나타나는지시는시간이경과함에따라지시의형태가변하고크기가점점커져서나타나는데,이는시험체의합부판정을결정하는중요한과정이기때문에관찰시점이매우중요하다.

관찰시지시모양의크기에변화가없을때에는그이상시간이경과한후라도무방하다. 지시가나타났을때는관련지시인지무관련지시인지를확인해야하는데명확하지않은경우는재검사를해야한다.

1-6) 후처리

검사가완료된후시험체표면에남아있는시험제가다른공정에지장을줄우려가있는경우나시험체표면에남아있는침투제및현상제와같은검사제를제거해야하며, 특별한언급이없다면후처리를하는것을원칙으로한다. 후처리는시험체표면에손상을주지않으면서검사제가완전히제거될수있는방법으로하며, 보통물또는용제를사용한다.

3 PT의특성

◦ 표면이열린결함만검출할수있고내부결함은검출이불가능하다.

◦ 다공성물질을제외한금속, 비금속재료검사가모두가능하다

◦ 시험방법의선택에따라설비등이필요없이간편하게검사가가능하다.

◦ 결함모양을눈으로확인할수있다.

초음파탐상검사(UT)

1 소개

사람이귀로들을수없는파장이짧은음파(0.5~15MHz)를검사물의내부에입사시켜내부의결함또는불균일층의존재를알아내는방법이다.

2 원리

초음파의송신과수신에는수정, 티탄산바리움계자기, 지르코늄, 티탄산납계자기등과같은압전재료가사용된다. 이압전재료를얇게잘라내어양면에소정의주파수의교류전압을가하면판의두께가진동적으로변화하게되어그주파수의초음파가발사된다. 반대로, 이판이초음파의기계적진동을받으면초음파와같은주파수의전압이발생한다.

이전압을적당한방법으로증폭하면미약한초음파라도검출할수가있게되는데이원리를이용한것이다.

초음파의종류에는수직탐상검사및두께를측정하는데이용되는종파(Longitudinal Wave)와사각탐상검사에이용되는종파속도의약 1/2인횡파(Transvers Wave), 표면탐상검사에이용되는횡파속도의약 90%되는표면파 (Surface Wave) 및박판재의검사에적용되는판파(Lamp Wave)로구분된다.

3 초음파 탐상검사법의 종류

초음파탐상을원리에따라크게분류하면크게①펄스반사법②투과법③공진법등이있으나여기에서는회사에서많이사용하는펄스반사법에대해설명한다.

1) 펄스반사법

초음파탐상검사의가장일반적인것으로지속시간이매우짧은초음파펄스를재료중에투입하여그것이재료중의결함에의해반사되는것을수신하여결함의위치와크기등을식별하는방법이다.

펄스반사법은초음파의입사각도에따라수직탐상법과사각탐상법이있는데사각탐상법은용접부와같이비이드(bead)파형이있을경우에도사용할수있다.

1-1)수직탐상법

초음파의진행방향을검사체의표면에수직으로전달시켜내부결함의상태를알아보는방법으로두께측정의원리를이용한것이다. 표면에서발사된수직파가결함이존재하는불연속면에서반사되는데이반사파는원래저면에서반사되어나오는파가돌아오는거리및시간보다적게되는원리를이용하였으며결함의크기, 깊이, 종류를알수있는방법이다.

   

사각탐상법

사각탐속자를사용하여탐상면에대하여사각으로초음파를주사하여탐속자에서멀리떨어진결함이나불연속부를감지하는방법으로용접부나복잡한모양의검사체에적당하다. 용접부와같이비이드파가있을경우에도비이드표면을가공하지않아도된다.

이방법의특징은저면반사가나타나지않는다.

 

4 UT의특징

◦ RT로검사하기어려운두꺼운검사체도검사할수있다.

◦ 결함검출감도가우수하다.

◦ 한쪽면에만접근할수있어도검사할수있다.

◦ 에코(Echo) 모양으로결함을판정하므로숙련된경험이필요하다.

◦ 주물과같이조직이조대한검사물은탐상이곤란하다.

◦ 검사기기등이작고가벼워휴대에편리하다.

와전류탐상검사(ET)

1 원리

와전류탐상검사는교류가흐르는코일을검사물에가까히가져가면자계의작용으로검사물에발생하는와전류가결함이나재질등의영향으로변화하는것을검출하여결함을찾아내거나재질등을검사하는방법이다.

 

2 ET의 특징

검사체가전도체일때만검사가가능하다.

◦ 표면결함은쉽게검출되지만결함깊이가깊어질수록검출이어렵다.

◦ 신호모양으로결함을추정하므로숙련된경험이필요하다.

◦ 결함검출감도가우수하다.

◦ 조직변화및기계적, 열적이력도조사할수있다.

누설검사(LT)

1 소개

탱크,. 용기등의기밀, 수밀및어느정도의내압을요하는용접부에대해서실시하는검사법이다. 보통수압또는공기압에의해실시하고중요한부분등에는검출감도가우수한헬륨가스, 할로겐가스를사용한다.

2 원리

기체나액체와같은유체가, 시험체내부와외부의압력차에의해시험체의결함속으로들어가거나결함을통하여새어나오는성질을이용하여결함을찾아내는시험방법이다.

3 LT의 특징

◦ 검사물전체를 1회검사로서끝낼수있다.

◦ 시험법은간편하다.

◦ 헬륨가스나할로겐가스를사용하면검출감도가우수하다.

출처 : Tong - 모두에게 사랑을님의 최고의용접통