AVALIAÇÃO DA TÉCNICA DE ULTRASSOM PHASED ARRAY NA INSPEÇÃO DE SOLDAS NA INSPEÇÃO DE SOLDAS CIRCUNFERÊNCIAS COM INCONEL 625 EM TUBULAÇÕES DE AÇO API 5L X70 REVESTIDAS

Abstract

The dissimilar welding is a great challenge for ultrasonic inspections due to the great attenuation that the sonic beam suffers due to the anisotropic microstructure of the material. In the case of cladded pipes the interface between two different materials corresponds to a difference of acoustic impedance between them. Detection of defects is hampered by the poor signal-to-noise ratio received, which impairs the interpretation of results. This work aims to study the propagation of the sonic beam in girth welds of Inconel® 625 in API 5L X70 steel tubes with 8 inches of diameter, coated with Inconel® 625, analyzing the capacity of detection and dimensioning of internal discontinuities by the use of Phased Array ultrasonic inspection technique. For this study a welded joint with 5 discontinuities was produced. The microstructures resulting from the welding process, attenuation, signal-to-noise ratio and sonic velocity in the material were evaluated, determining the best sonic beam propagation condition in the weld metal. The inspection parameters were evaluated by computational simulations in the CIVA software. Metallographic analyzes were performed to determine the real size of the discontinuities. The tests demonstrated that for the detection of discontinuities the 2.25MHz transducer presented with better performance. For inspection of the weld metal the mode of propagation by longitudinal waves with angle of 50º presents better results. The dimensioning of the height of the discontinuities was more accurate using the transducer with frequency of 5MHz.A soldagem dissimilar é um grande desafio para inspeções ultrassônicas, devido à grande atenuação que o feixe sônico sofre devido a microestrutura anisotrópica do material. No caso de tubos cladeados a interface entre dois materiais diferentes, corresponde a uma diferença de impedância acústica entre eles. A detecção de defeitos é dificultada pela fraca relação sinal-ruído recebida, o que prejudica a interpretação dos resultados. Este trabalho tem por objetivo estudar a propagação do feixe sônico em soldas circunferenciais de Inconel® 625 em tubos de aço API 5L X70 com 8" de diâmetro, revestidos com Inconel® 625, analisando a capacidade de detecção e dimensionamento de descontinuidades internas pela utilização da técnica de inspeção por ultrassom Phased Array. Para este estudo foi confeccionada uma junta soldada com 5 descontinuidades. Foram avaliadas as microestruturas resultantes do processo de soldagem, atenuação, relação sinal/ruído e velocidade sônica no material determinando a melhor condição de propagação do feixe sônico no metal de solda. Os parâmetros de inspeção foram avaliados por simulações computacionais no software CIVA. Análises metalográficas foram realizadas para determinar o dimensionamento real das descontinuidades. Os testes realizados demonstraram que para a detecção de descontinuidades o transdutor de 2,25MHz se apresentou com um melhor desempenho. Para a inspeção do metal de solda o modo de propagação por ondas longitudinais com ângulo de 50º apresenta melhores resultados. O dimensionamento da altura das descontinuidades foi mais preciso utilizando o transdutor com frequência de 5MHz.