Nazwa modułu: Nieniszczące metody badań połączeń spajanych Rok akademicki: 2014/2015 Kod: MIM-2-203-IS-s Punkty ECTS: 5 Wydział: Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Kierunek: Inżynieria Materiałowa Specjalność: Inżynieria spajania Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 2 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr hab. inż. Kruk Adam (kruczek@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: Żurek Zbigniew (zzurek@agh.edu.pl) dr hab. inż. Kruk Adam (kruczek@agh.edu.pl) Michta Grzegorz (gmichta@agh.edu.pl) mgr inż. Pańcikiewicz Krzysztof (krzysztof.pancikiewicz@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza 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. IM2A_W05 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. IM2A_W05 M_W003 Student ma wiedzę o metodach wytwarzania fal ultradźwiękowych ich propagacji w różnych ośrodkach i oddziaływaniu z wadami materiałowymi. IM2A_W05 1 / 6
M_W004 Student posiada podstawową znajomość niektórych aspektów zastosowania metod magnetycznych i indukcyjnych w badaniach materiałów oraz wykrywania wad materiałowych i niezgodności złączy spajanych. IM2A_W05, IM2A_W11 Umiejętności M_U001 Student posiada umiejętność wyboru metod badań w zastosowaniu do nieniszczącego badania elementów konstrukcyjnych. Posiada umiejętność prowadzenie tych badań oraz interpretowania ich wyników. IM2A_U16 Kolokwium Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 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. 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. Student ma wiedzę o metodach wytwarzania fal ultradźwiękowych ich propagacji w różnych ośrodkach i oddziaływaniu z wadami materiałowymi. 2 / 6
M_W004 Umiejętności M_U001 Student posiada podstawową znajomość niektórych aspektów zastosowania metod magnetycznych i indukcyjnych w badaniach materiałów oraz wykrywania wad materiałowych i niezgodności złączy spajanych. Student posiada umiejętność wyboru metod badań w zastosowaniu do nieniszczącego badania elementów konstrukcyjnych. Posiada umiejętność prowadzenie tych badań oraz interpretowania ich wyników. - - + - - - - - - - - Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Wprowadzenie do badań nieniszczących Obiekty i cele prowadzenia badań nieniszczących. Nieciągłości obiektów opis technologiczny. Nieciągłości wlewków, odkuwek, odlewów oraz obiektów walcowanych i przeciąganych. Niezgodności spawalnicze i metody ich wykrywania Podział niezgodności połączeń spawanych, zgrzewanych, lutowanych i klejonych. Podział metod badań nieniszczących. 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. 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. 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. 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. Badania ultradźwiękowe-wprowadzenie Zasady prowadzenie defektoskopowych badań metodą ultradźwiękową. Ultradźwięki i sposoby ich wytwarzania. Rodzaje fal ultradźwiękowych. Prędkość rozchodzenia się fal 3 / 6
w różnych ośrodkach oraz zjawiska podczas prostopadłego i ukośnego padania fali na granice ośrodków o różnych impedancjach akustycznych. 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. 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. Omówienie podstawowych norm związanych z badaniami ultradźwiękowymi połączeń spawanych. Metoda emisji akustycznej Fale powierzchniowe Rayleigha i fale płytowe Lamba ich zastosowanie w badaniach materiałów. Emisja akustyczna i jej zastosowanie w badaniu elementów konstrukcyjnych. Metoda magnetyczna Charakterystyka metody magnetycznej. Sposób wzbudzania pola magnetycznego. Wzorce, proszki magnetyczne i akcesoria do badań. Defektoskopy magnetyczne. Demagnetyzacja obiektów. Przebieg badania obiektów metoda magnetycznoproszkowa. Omówienie podstawowych norm związanych z badaniami magnetycznymi połączeń spawanych. Metoda prądów wirowych Systemy badań magnetycznych obiektów w procesach wytwarzania. Zasady prowadzenia badań materiałów konstrukcyjnych metodą prądów wirowych. Podstawy badania obiektów metoda prądów wirowych, zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Sposób prowadzenie badań metodą wiropradową Przetworniki wiroprądowe. Sygnały przetworników wiroprądowych. Wzorce i defektoskopy wiropradowe. Przebieg badania obiektów metodą wiroprądową. Systemy badań wiroprądowych. 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. Zastosowanie metody termowizyjnej w nieniszczących badaniach obiektów. Ćwiczenia laboratoryjne Metoda wizualna. Rodzaje niezgodności połączeń spawanych. Rodzaje niezgodności połączeń spawanych. Badania wizualne złączy spawanych i analiza wyników badań. Metoda penetracyjna Przeprowadzenie próby na złączach spawanych i analiza wyników badań. Metoda magnetyczno-proszkowa, metoda radiograficzna Praktyczne zastosowanie metody magnetyczno-proszkowej w badaniach złączy 4 / 6
spawanych. Metoda radiograficzna analiza radiogramów, ocena rodzaju i wielkości niezgodności spawalniczych. Magnetyczne metody indukcyjne 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. 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. Metoda ultradźwiękowa Budowa i zasada działania defektoskopu ultradźwiękowego. Głowice i ich parametry. Pomiar prędkości fali w różnych materiałach. Pomiary osłabienia fali w różnych materiałach. Odbicie, współczynnik odbicia, załamanie i transformacja fal ultradźwiękowych. Pomiar współczynnika odbicia i przenikania dla różnych materiałów. Cyfrowa analiza sygnału ultradźwiękowego. 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. Emisja akustyczna, Tomografia rentgenowska 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. Badania w podczerwieni. Tomografia rentgenowska. Wycieczka technologiczna Zapoznanie się z prowadzeniem badań nieniszczących podczas wytwarzania konstrukcji stalowych. Sposób obliczania oceny końcowej Ocena z zaliczenia 0,4 + ocena z egzaminu 0,6 Wymagania wstępne i dodatkowe Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych. Zalecana literatura i pomoce naukowe 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 Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu 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 5 / 6
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/ Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Przygotowanie do zajęć Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Samodzielne studiowanie tematyki zajęć lub kolokwium zaliczeniowe Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 28 godz 28 godz 20 godz 20 godz 30 godz 2 godz 10 godz 138 godz 5 ECTS 6 / 6