Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Nieniszczące metody badań połączeń spajanych
Course of study:
2019/2020
Code:
MIMT-2-227-s
Faculty of:
Metals Engineering and Industrial Computer Science
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Materials Science
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Kruk Adam (kruczek@agh.edu.pl)
Module summary

Przedmiot umożliwia zapoznanie się z głównymi metodami badań nieniszczących stosowanych w przemyśle do wykrywaniu niezgodności spawalniczych i wad materiałowych w połączeniach spajanych materiałów konstrukcyjnych. W ramach wykładu szeroko omawiane są podstawy fizyczne metod takich jak: penetracyjna, magnetyczna, radiograficzna oraz ultradźwiękowa.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Potrafi zaprezentować w sposób przejrzysty i zrozumiały wyniki przeprowadzonych badań metodami nieniszczącymi połączeń spajanych elementów konstrukcyjnych. IMT2A_K01, IMT2A_K03, IMT2A_K02 Completion of laboratory classes,
Execution of laboratory classes,
Report,
Test,
Examination,
Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Student posiada umiejętność wyboru metod badań w zastosowaniu do nieniszczącego badania elementów konstrukcyjnych. Posiada umiejętność prowadzenie tych badań oraz interpretowania ich wyników. IMT2A_U01, IMT2A_U04, IMT2A_U03 Completion of laboratory classes,
Execution of laboratory classes,
Report,
Examination,
Activity during classes,
Test
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student posiada rozległy zakres podstawowych informacji związanych z metodami badań nieniszczących materiałów konstrukcyjnych oraz połączeń spajanych z uwzględnieniem podstaw fizycznych metod magnetycznych, radiograficznych oraz ultradźwiękowych. IMT2A_W02, IMT2A_W01, IMT2A_W04 Completion of laboratory classes,
Execution of laboratory classes,
Report,
Test,
Activity during classes,
Examination
M_W002 Student ma wiedzę o podstawowych zagadnieniach związanych z zastosowaniem metod radiologicznych w badaniach materiałów i połączeń spajanych. Posiada umiejętność doboru techniki badania. Zna sposób przeprowadzenia badań jak również posiada umiejętność interpretowania ich wyników. IMT2A_W02, IMT2A_W01, IMT2A_W04 Completion of laboratory classes,
Execution of laboratory classes,
Report,
Test,
Activity during classes,
Examination
M_W003 Student ma wiedzę o metodach wytwarzania fal ultradźwiękowych ich propagacji w różnych ośrodkach i oddziaływaniu z wadami materiałowymi. IMT2A_W02, IMT2A_W03, IMT2A_W01, IMT2A_W04 Completion of laboratory classes,
Execution of laboratory classes,
Report,
Test,
Activity during classes,
Examination
M_W004 Student posiada podstawową znajomość niektórych aspektów zastosowania metod magnetycznych i indukcyjnych w badaniach materiałów oraz wykrywania wad materiałowych i niezgodności złączy spajanych. IMT2A_W02, IMT2A_W03, IMT2A_W04 Completion of laboratory classes,
Execution of laboratory classes,
Report,
Test,
Activity during classes,
Examination
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
56 28 0 28 0 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Potrafi zaprezentować w sposób przejrzysty i zrozumiały wyniki przeprowadzonych badań metodami nieniszczącymi połączeń spajanych elementów konstrukcyjnych. - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student posiada umiejętność wyboru metod badań w zastosowaniu do nieniszczącego badania elementów konstrukcyjnych. Posiada umiejętność prowadzenie tych badań oraz interpretowania ich wyników. - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student posiada rozległy zakres podstawowych informacji związanych z metodami badań nieniszczących materiałów konstrukcyjnych oraz połączeń spajanych z uwzględnieniem podstaw fizycznych metod magnetycznych, radiograficznych oraz ultradźwiękowych. + - + - - - - - - - -
M_W002 Student ma wiedzę o podstawowych zagadnieniach związanych z zastosowaniem metod radiologicznych w badaniach materiałów i połączeń spajanych. Posiada umiejętność doboru techniki badania. Zna sposób przeprowadzenia badań jak również posiada umiejętność interpretowania ich wyników. + - + - - - - - - - -
M_W003 Student ma wiedzę o metodach wytwarzania fal ultradźwiękowych ich propagacji w różnych ośrodkach i oddziaływaniu z wadami materiałowymi. + - + - - - - - - - -
M_W004 Student posiada podstawową znajomość niektórych aspektów zastosowania metod magnetycznych i indukcyjnych w badaniach materiałów oraz wykrywania wad materiałowych i niezgodności złączy spajanych. + - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 133 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 h
Preparation for classes 20 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 h
Realization of independently performed tasks 30 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 5 h
Module content
Lectures (28h):
  1. Wprowadzenie do badań nieniszczących

    Obiekty i cele prowadzenia badań nieniszczących. Nieciągłości obiektów – opis technologiczny. Nieciągłości wlewków, odkuwek, odlewów oraz obiektów walcowanych i przeciąganych.

  2. Niezgodności spawalnicze i metody ich wykrywania

    Podział niezgodności połączeń spawanych, zgrzewanych, lutowanych i klejonych. Podział metod badań nieniszczących.

  3. Metoda wizualna

    Metoda wizualna, cel i zakres zastosowań badań wizualnych. Charakterystyka badań wizualnych. Badania wizualne bezpośrednie i pośrednie. Wyposażenie do badań. Dokumentacja wyników badań, normy.

  4. Metoda penetracyjna

    Metoda penetracyjna w badaniach konstrukcji stalowych i części maszyn. Charakterystyka metody penetracyjnej. Przebieg badania obiektów metodą penetracyjną. Materiały, wzorce i akcesoria do badań.

  5. Badania radiologiczne

    Cel i zakres zastosowania metody radiologicznej. Badania radiologiczne – podstawy fizyczne, źródła promieniowania X i gamma. Lampa rentgenowska budowa i zasada działania. Aparaty gammagraficzne budowa i zasada działania.

  6. Sposób prowadzenie badań metodą radiologiczną

    Przebieg badania obiektów metodą radiologiczną. Badania rentgenowskie. Badana gamagraficzne. Błony radiograficzne, okładki wzmacniające, płyty obrazowe i wskaźniki jakości obrazu. Przykłady radiogramów złączy spawanych i odlewów. Systemy radioskopii czasu rzeczywistego. Ochrona radiologiczna.

  7. Badania ultradźwiękowe-wprowadzenie

    Zasady prowadzenie defektoskopowych badań metodą ultradźwiękową. Ultradźwięki i sposoby ich wytwarzania. Rodzaje fal ultradźwiękowych. Prędkość rozchodzenia się fal w różnych ośrodkach oraz zjawiska podczas prostopadłego i ukośnego padania fali na granice ośrodków o różnych impedancjach akustycznych.

  8. Sprzęt do badań ultradźwiękowych

    Wytwarzanie i odbiór fal ultradźwiękowych. Głowice ultradźwiękowe, budowa i zasada działania. Pole ultradźwiękowe głowicy, pole bliskie, pole dalekie, osłabianie fal. Sprzęt do badań ultradźwiękowych. Defektoskopy analogowe i nowoczesne defektoskopy cyfrowe, wzorce, parametry układu defektoskop-głowica.

  9. Sposób prowdzenia badań metodą ultradźwiękową

    Metody badań ultradźwiękowych w wykrywaniu wad, kontaktowa metoda echa, metoda przejścia. Ocena rozmiaru wady rozległej, ocena rozmiaru małych wad, wykresy OWR. Cyfrowe przetwarzanie i analiza sygnału w badaniach ultradźwiękowych. Ultradźwiękowe badanie materiałów konstrukcyjnych i połączeń spajanych.

  10. Metoda emisji akustycznej

    Fale powierzchniowe Rayleigha i fale płytowe Lamba ich zastosowanie w badaniach materiałów. Emisja akustyczna i jej zastosowanie w badaniu elementów konstrukcyjnych.

  11. Metoda magnetyczna

    Charakterystyka metody magnetycznej. Sposób wzbudzania pola magnetycznego. Wzorce, proszki magnetyczne i akcesoria do badań. Defektoskopy magnetyczne. Demagnetyzacja obiektów. Przebieg badania obiektów metoda magnetyczno-proszkowa.

  12. Metoda prądów wirowych. Sposób prowadzenie badań metodą wiropradową

    Systemy badań magnetycznych obiektów w procesach wytwarzania. Zasady prowadzenia badań materiałów konstrukcyjnych metodą prądów wirowych. Podstawy badania obiektów metoda prądów wirowych, zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Przetworniki wiroprądowe. Sygnały przetworników wiroprądowych. Wzorce i defektoskopy wiropradowe. Przebieg badania obiektów metodą wiroprądową. Systemy badań wiroprądowych.

  13. Inne metody fizyczne w badaniach nieniszczących

    Zastosowanie szumów Barkhausena do oceny stanu naprężeń w elementach konstrukcyjnych. Metoda spadku potencjału i jej zastosowanie do oceny głębokości pęknięć. Czynniki wpływające na dokładność pomiaru głębokości nieciągłości materiałowych metodą spadku potencjału. Mierniki głębokości pęknięć.

  14. Normy związane z omówionymi metodami badań nieniszczących

    Zastosowanie metody termowizyjnej w nieniszczących badaniach obiektów. Omówienie podstawowych norm związanych z badaniami nieniszczącymi połączeń spawanych. Podsumowanie wykładów.

Laboratory classes (28h):
  1. Metoda penetracyjna

    Przeprowadzenie próby na złączach spawanych i analiza wyników badań.

  2. Metoda magnetyczno-proszkowa , metoda radiograficzna

    Praktyczne zastosowanie metody magnetyczno-proszkowej w badaniach złączy spawanych. Metoda radiograficzna analiza radiogramów, ocena rodzaju i wielkości niezgodności spawalniczych.

  3. Metody magnetyczne w badaniach nieniszczących

    Magnetyczne i indukcyjne metody badań materiałów metalicznych.
    Zastosowanie metody indukcyjnej w badaniach materiałów oraz połączeń spajanych. Efekt Barkhausena i jego zastosowanie w pomiarach naprężeń spawalniczych w złączach spawanych.

  4. Metody magnetyczne w badaniach materiałowych

    Analiza przemian fazowych w stopach metali na podstawie zmian namagnesowania nasycenia w funkcji temperatury. Zastosowanie metod magnetycznych do ilościowej oceny składników strukturalnych.

  5. Metoda ultradźwiękowa

    Budowa i zasada działania defektoskopu ultradźwiękowego. Głowice i ich parametry. Pomiar prędkości fali w różnych materiałach. Pomiary osłabienia fali w różnych materiałach.

  6. Analiza rozchodzenia się fal ultradźwiękowych

    Odbicie, współczynnik odbicia, załamanie i transformacja fal ultradźwiękowych. Pomiar współczynnika odbicia i przenikania dla różnych materiałów. Cyfrowa analiza sygnału ultradźwiękowego.

  7. Wykrywanie niezgodności spawalniczych metodą ultradźwiekową

    Wykrywanie wewnętrznych niezgodności materiałowych. Badanie połączeń spawanych głowicami normalnymi i skośnymi. Opracowanie krzywych ZRW i OWR dla różnych głowic normalnych fal podłużnych.

  8. Zastosowanie metod badań nieniszczących w ocenie zmian struktury i własności mechanicznych stali

    Analiza zmian struktury stali oraz zmian modułu sprężystości wzdłużnej na podstawie wyników pomiarów wiroprądowych i ultradźwiękowych.

  9. Emisja akustyczna

    Fale powierzchniowe Rayleigha i fale płytowe Lamba, pomiar prędkości rozchodzenia się fal w blachach stalowych. Zapoznanie się z metoda pomiaru sygnałów emisji akustycznej. Analiza sygnałów emisji akustycznej podczas zginania próbek stalowych oraz wykonanych z materiałów kompozytowych.

  10. Wycieczka technologiczna

    Zapoznanie się z prowadzeniem badań nieniszczących podczas wytwarzania konstrukcji stalowych.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Podaje Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Method of calculating the final grade:

Ocena z zaliczenia*0,4 + ocena z egzaminu*0,6

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Podaje Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze

Prerequisites and additional requirements:

Brak

Recommended literature and teaching resources:

1.Antoni Śliwiński, ”Ultradźwięki i ich zastosowanie”, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa 1993.
2.Julian Deputat, „Badania ultradźwiękowe”, IMŻ Gliwice 1979.
3.Anna Lewińska-Romicka „Badania nieniszczące Podstawy defektoskopii”, Wyd. Naukowo-Techniczne , Warszawa 2001.
4.Normy PN-EN 444, PN-EN 1435, PN-EN 970, PN-EN 1714

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1. A.Blum, A.Kruk: Wtrącenia niemetaliczne w blachach wieloletnio eksploatowanych konstrukcji mostowych. Rozdział w monografii: Pęknięcia lamelarne: praca zbiorowa pod red. Artura BLUMA i Tadeusza Niezgodzińskiego, Radom: Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, 2007, s. 23‒33
2. A.Kruk, J.Pietrzyk: Badania metalograficzne i wytrzymałościowe próbek stali pobranych z wyeksploatowanego mostu suwnicy skrzynkowej. Rozdział w monografii: Pęknięcia lamelarne: praca zbiorowa pod red. Artura BLUMA i Tadeusza Niezgodzińskiego Radom : Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, 2007, s. 95‒105
3. A.Kruk: Zastosowanie analizy widmowej sygnałów ultradźwiękowych i sygnałów emisji akustycznej w badaniach nieniszczących blach kostrukcji mostowych. Rozdział w monografii: Pęknięcia lamelarne: praca zbiorowa pod red. Artura BLUMA i Tadeusza Niezgodzińskiego Radom : Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, 2007, s. 107‒153
4. T.Łata, A.Kruk: Metoda przewidywania pęknięć lamelarnych grubych blach oparta na analizie sygnału otrzymanego z defektoskopu ultradźwiękowego, Metody badawcze i środki dla zapewnienia bezpieczeństwa górniczych wyciągów szybowych. Kraków KTL AGH, 2001. (Zeszyty Naukowo-Techniczne WIMiR. KTL ; z. 22), s. 117 – 121.
5. A.Kruk, J.Pietrzyk, A.Blum: Zastosowanie nowoczesnych defektoskopów ultradźwiękowych do oceny wad wewnętrznych występujących w blachach stalowych stosowanych na konstrukcje dżwigarów mostów suwnicowych, Wybrane problemy rozwoju maszyn roboczych, hutniczych i ceramicznych. Kraków, WIMiR AGH, 2002. (Monografie / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki ; nr 6), s. 181 – 188.
6. A.Blum, A.Kruk, T.Łata: Analiza falkowa i jej zastosowanie do identyfikacji wad w blachach wieloletnio eksploatowanych konstrukcji mostowych, XXII Sympozjum mechaniki eksperymentalnej ciała stałego imienia prof. Jacka Stupnickiego, Jachranka, 18–21 października 2006. Warszawa : Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej Politechniki Warszawskiej, 2006, s. 149 – 154.
7. M. S. Węglowski, W. OSUCH, G. MICHTA: Microstructure and mechanical properties of ultra-high strength steel Weldox 1300 — Mikrostruktura i własności mechaniczne wysokowytrzymałej stali Weldox 1300 / // Inżynieria Materiałowa ; ISSN 0208-6247. — 2013 R. 34 nr 3
8. K. CIESZYŃSKI, S. Fudali, G. CEMPURA, G. MICHTA, A. CZYRSKA-FILEMONOWICZ Influence of high temperature exposure on the microstructure of filet weld joints of ”new” CrMoNbV bainitic steel for membrane walls / // W: Materials for advanced power engineering 2014, 10th Liege Conference : the 14–17th of September, 2014, Liége, Belgium. -ISBN: 978-3-95806-000-5.

http://www.bpp.agh.edu.pl/

Additional information:

None