초음파 TOFD기법 기반의 균열 깊이 평가에 관한 연구

Abstract

부품이나 재료의 수명예측 및 건전성평가에 있어서 균열 깊이에 대한 정보는 매우 중요하며, 정확하고도 신속한 검출기술이 요구되고 있다. 선박, 건축철골구조, 발전플랜트, 중화학 설비와 같은 대형 용접구조물을 현장에서 건설하거나 조립하는 경우 용접부에 대한 비파괴 검사는 휴대가 편리한 초음파 탐상시험으로 진행되는 경우가 많다. 따라서 높은 품질과 안전성이 크게 요구되는 이러한 대형 용접구조물에 대한 비파괴검사 결과의 객관성과 신뢰성을 확보할 수 있도록 지능화시스템을 개발하고 여기에 부합되는 새로운 검사 수행지침과 방법을 제공하는 기술이 필요하다. TOFD(Time of Flight Diffraction) 기법은 현재 정밀도가 높은 결함깊이 탐상기술로 인정되고 있으며, 압력용기 용접부 검사 등에 활용되고 있다 TOFD기법은 결함 선단에서 발생하는 초음파 회절 신호를 수신하여 평가하며, 용접부 검사를 위해 개발되었다. 이 연구의 경우 표면으로부터 내부로 진전된 CT피로균열에 적용하기 위하여 고전적인 TOFD 기법에서 변형된 기법으로 적용하였다. 그리고 균열선단의 형상 및 위치의 미세한 변화에 따른 회절파 발생의 변화를 관찰해봄으로써 회절파를 이용한 균열 깊이 측정법의 유효성을 확인하고자 하였다.; TOFD technique has been used for crack depth evaluation in the inspection of structures which require advanced safety management, such as welding zone of pressure vessels, since it is known as the most precise method to evaluate the crack depth. This paper proposes a methodology based on TOFD technique to inspect the depth of crack initiated from a notch of CT specimen by fatigue test. Especially, in order to identify accurately the diffractive waves from the crack tip in the situation that there are extra diffractive elements such as notch, we have tried visualization by transducer scan. The proposed methodology was verified by experiments, and it would be useful to inspect the depth of crack open to surface with multiple extra diffractive elements.