Detecção e Análise de defeitos em soldagem utilizando a Técnica TOFD.

Abstract

A técnica TOFD – do inglês Time of Flight Diffraction – permite uma simplificação dos padrões tradicionais utilizados na detecção de defeitos se comparado aos métodos convencionais de inspeção por ultrasom. Em função da utilização de dois transdutores (emissor/receptor) cujas ondas se propagam de forma longitudinal, a difração das ondas permite a caracterização de defeitos internos de forma mais rápida e eficaz. Em função das ondas ultrasônicas serem emitidas longitudinalmente, a frequência do transdutor, bem como o ângulo de propagação dos sinais, influência no dimensionamento dos defeitos. Para avaliar estas influências, este trabalho utilizou a ferramenta estatística do projeto e análise de experimentos (do inglês DOE – Design of Experiments) na detecção de pequenas e grandes descontinuidades em um corpo de prova de aço ao carbono AISI 1020 de 20 mm de espessura. Também, analisou-se a influência da simetria e assimetria na distância entre os transdutores para com as descontinuidades bem como um processamento digital dos sinais através da utilização de transformadas de Fourier e Hilbert. Experimentos foram realizados com transdutores de 5 MHz e 10 MHz e ângulos de 45°, 60° e 70°. Os resultados obtidos mostraram que há variações significativas na combinação transdutor/ângulo de incidência para a detecção de defeitos de pequena e grande dimensão. Analisando a influência da distância entre os transdutores emissor e receptor, observou-se que não há necessidade de o par de transdutores estar simétrico ao defeito para que este seja detectado. Porém, a qualidade dos sinais ultrasônicos, influenciados pela presença de ruídos mostrou ser impactante nestas análises, afetando os coeficientes de correlação estatística nos resultados. Neste sentido, o processamento digital dos sinais pela eliminação de ruídos através de transformadas de Fourier e Hilbert indica ser um caminho interessante para futuras análises do sistema de inspeção.