DE19549233C2 - Method and arrangement for non-destructive material testing by means of a structural impression on a component subject to creep stress under preferably on-site conditions, e.g. B. in a power plant - Google Patents

Method and arrangement for non-destructive material testing by means of a structural impression on a component subject to creep stress under preferably on-site conditions, e.g. B. in a power plant

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DE19549233C2 DE19549233A DE19549233A DE19549233C2 DE 19549233 C2 DE19549233 C2 DE 19549233C2 DE 19549233 A DE19549233 A DE 19549233A DE 19549233 A DE19549233 A DE 19549233A DE 19549233 C2 DE19549233 C2 DE 19549233C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung mittels Andrucknahme an einem zeitstandsbeanspruchten Bauteil, wobei die Oberfläche des Bauteils für einen Bereich der Andrucknahme durch einen Polier- und Ätzvorgang beeinflußt wird.The invention relates to a method and an arrangement for non-destructive material testing by means of pressure a component subject to creep stress, the surface of the component for an area of pressure by a Polishing and etching is affected.

Für die Gefügeabdrucknahme, z. B. an einem zeitstands­ beanspruchten Bauteil in einem Kraftwerk im Rahmen einer zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, ist es erforderlich, vor Ort das Bauteil an der für die Andrucknahme geeigneten Stel­ le durch Abisolierung und Grobreinigung des Zunderansatzes vorzubereiten.For taking the microstructure, e.g. B. at a current state stressed component in a power plant as part of a non-destructive material testing, it is necessary before Place the component in the position suitable for the pressure le by stripping and rough cleaning of the scale base prepare.

Danach wird der Bereich der Andrucknahme geschliffen und so­ lange poliert, bis einfallendes Umgebungslicht auf der Werk­ stoffoberfläche kaum noch gestreut wird.Then the area of the pressure is ground and so on long polished until ambient light hits the factory surface is hardly scattered.

Der anschließende Ätzvorgang zur Sichtbarmachung der Werk­ stoffmatrix läßt die polierte Werkstoffoberfläche des Bau­ teilbereiches matt erscheinen, d. h., es werden die Korn­ grenzen freigelegt und es heben sich sonstige Matrixbestand­ teile aus ihrer Umgebung hervor. Einfallendes und reflek­ tiertes dicht wird dadurch gestreut, es erfolgt eine "Ein­ trübung" der Werkstoffoberfläche.The subsequent etching process to make the work visible fabric matrix leaves the polished material surface of the building partial area appear dull, d. that is, the grain boundaries are exposed and there are other matrix stocks parts out of their environment. Incident and reflect dense is scattered, an "on" occurs turbidity "of the material surface.

Der Ätzzustand muß ein bestimmtes Maß zur sicheren Bewertung auf Kriechporen erreichen.The etching condition must be a certain measure for a safe assessment reach on creeping pores.

Danach wird der angeätzte Bereich vom Ätzmittel befreit und getrocknet sowie mittels geeigneter Andruckmaterialien der "Negativ"-Andruck genommen.The etched area is then freed from the etchant and dried and by means of suitable pressure materials "Negative" proof taken.

Die Feststellung der "Eintrübung" des angeätzten Bereichs ist jedoch von der Ätzmittelkonzentration, dem Ätzmittel­ alter, der Umgebungstemperatur, der Bauteiltemperatur, vom Werkstoffzustand des Bauteils (Charge), vom Einfallwinkel des Lichtes und von der Erfahrung des den Ätzvorgang Ausfüh­ renden abhängig. The determination of the "clouding" of the etched area but is from the etchant concentration, the etchant age, the ambient temperature, the component temperature, from Material condition of the component (batch), from the angle of incidence of light and experience of the etching process render dependent.  

Der Grad der Eintrübung (optimaler Ätzgrad) und somit die Kenntnis des Werkstoffoberflächenzustandes zur Bewertung der Schädigungsklasse (Richtreihe zur Bewertung der Gefügeaus­ bildung und -schädigung zeitstandsbeanspruchter Werkstoffe von Hochdruckrohrleitungen VGB-TW 507 Gefügerichtreihen, Ausgabe 1992; Trück, Bendick, Maile, Weber: "Nachweis von Zeitstandschädigung im Stahl X20CrMov12.1, mittels metallo­ graphischer Untersuchungen", Verein Deutscher Eisenhütten­ leute, 12. Vortrags- und Diskussionstagung Werkstoffprüfung 1994) kann daher nur grob abgeschätzt werden, so daß Unter- oder Überätzungen eintreten. Eine Qualifizierung des augen­ blicklichen Werkstoffoberflächenzustandes ist somit unsi­ cher.The degree of clouding (optimal degree of etching) and thus the Knowledge of the material surface condition to evaluate the Damage class (standard series for assessing the structure formation and damage of materials subject to creep stress of high pressure pipelines VGB-TW 507 structure series, 1992 edition; Trück, Bendick, Maile, Weber: "Evidence of Creep damage in steel X20CrMov12.1, by means of metallo graphical investigations ", Association of German Ironworks people, 12th lecture and discussion meeting materials testing 1994) can therefore only be roughly estimated, so that or overetching. A qualification of the eyes viewable material surface condition is unsi cher.

Diese Unkenntnis führt zu Fehleinschätzungen bei der Kriech­ porenklassenbewertung und kann unerwünschte Folgen heraufbe­ schwören, z. B. den Wiederholungsprüfzyklus für überwa­ chungspflichtige Anlagen zu groß wählen und damit zu unplan­ mäßigen Anlagenstillständen führen.This ignorance leads to misjudgments when it comes to creep pore class evaluation and can result in undesirable consequences swear e.g. B. the retest cycle for supra Choosing plants that are subject to compulsory maintenance is too large and therefore too unplanned moderate plant shutdowns.

Die anschließende Bewertung der Schädigungsklasse (bzw. des Schädigungsklassen-Andruckes) auf seinen Zustand hin, daß theoretisch genau das Negativbild des zu untersuchenden Bau­ teiles ist, kann deswegen nur sicher mit Hilfe eines Verfah­ rens erfolgen, das eine vertikale Auflösung (Tiefenauflö­ sung) von der Werkstoffoberfläche zuläßt, z. B. REM oder AFM. Für die optimale Bewertung und Vergleichbarkeit von Kriechporen ist ein einheitlicher Ätzzustand nötig bzw. an­ zustreben.The subsequent assessment of the damage class (or the Damage class proof) on its condition that theoretically exactly the negative image of the building to be examined is therefore only safe with the help of a procedure rens take place that a vertical resolution (depth resolution solution) from the surface of the material, e.g. B. REM or AFM. For the optimal evaluation and comparability of Creeping pores require a uniform etching state strive for.

Versuche, vor Ort die Werkstoffoberfläche des angeätzten Be­ reichs mit einem Mikroskop einzuschätzen, erweisen sich als schwierig und aufwendig, da o. g. Tiefenauflösung nicht dar­ zustellen ist. Vor jeder Begutachtung mit dem Mikroskop ist die Probenoberfläche zu reinigen und zu trocknen, d. h., der Ätzvorgang muß unterbrochen werden. Schwingungen der gesam­ ten Anlage machen sich stark störend bemerkbar bzw. die Begutachtung unmöglich. Attempts to check the material surface of the etched Be to assess with a microscope turn out to be difficult and expensive, since the above Depth resolution does not represent is to be delivered. Before each inspection with the microscope clean and dry the sample surface, d. i.e. the The etching process must be interrupted. Vibrations of the total th system are very disruptive or the Assessment impossible.  

Bei der Herstellung von Halbleitern, Druckplatten oder Werk­ stücken ist es zwar bekannt, über die Ermittlung der Werk­ stoff-Oberflächenbeschaffenheit mittels von Lichtstrahlen den Herstellungsprozeß zu steuern (DD 3 01 503 A7, DD 2 83 212 A5, DD 2 70 365 A1, DD 2 23 822 A1; DE 40 35 084 A1, DE 37 03 505 A1, DE 22 56 736 B2, DE-OS 20 08 979), jedoch ist eine bloße An­ wendung auf das Gebiet der zerstörungsfreien Werkstoffprü­ fung nicht ohne weiteres möglich, da damit eine gesicherte, d. h eine qualifizierte, Kriechporenbewertung aufgrund der erzielbaren Aussagen nicht erreichbar ist, sich die Arbeiten vor Ort aufgrund der ständig wechselnden Örtlichkeit nicht automatisieren lassen und keine den geforderten mobilen Ein­ satz entsprechende Technik mit minimaler Gerätemasse (ohne Computereinsatz), hoher Robustheit und einfachste sowie schnelle Anwendung vorhanden ist.In the manufacture of semiconductors, printing plates or works pieces it is known about the determination of the work surface texture of the fabric by means of light rays to control the manufacturing process (DD 3 01 503 A7, DD 2 83 212 A5, DD 2 70 365 A1, DD 2 23 822 A1; DE 40 35 084 A1, DE 37 03 505 A1, DE 22 56 736 B2, DE-OS 20 08 979), but is a mere type application in the field of non-destructive material testing is not possible without further ado, as this ensures a secure, d. h a qualified, creeping pore rating based on the achievable statements is not achievable, the work not on site due to the constantly changing location can be automated and not the required mobile on corresponding technology with minimal device dimensions (without Computer use), high robustness and simplest as well fast application is available.

Für die ambulante Metallographie an Maschinen- und Anlagen­ teilen vor Ort ist bekannt, ein metallographisches Untersu­ chungsverfahren zur Anbildung von durch Polieren und Anätzen präparierten Probeflächen an auf Fehlstellen und Gefüge zu untersuchenden Bauteilen mittels einer mit einem Abdruckmit­ tel beschichteten Andruckfolie durchzuführen (DE 34 09 011 A1). Weiterhin ist in DE 30 02 509 A1 ein Verfahren zur Steuerung eines Ätzvorganges bekannt, bei dem während des Ätzvorganges ein kohärenter Laserstrahl unter einem Winkel (der beispielsweise etwa 30° betragen kann) auf die zu ät­ zende Werkstoffoberfläche gerichtet wird, der von der Werk­ stoffoberfläche reflektiert wird und der Ätzvorgang solange fortgesetzt wird, bis der Vergleich des vom Photodetektor gelieferten Ausgangssignals mit einer Bezugsgröße den End­ punkt der Ätzung anzeigt. In der Offenlegungsschrift DE 30 35 491 A1 ist ein Verfahren zur Prüfung der Qualität von beschich­ teten Oberflächen bekannt, bei dem ein kohärenter Laser­ strahl unter einem insbesondere schrägen Winkel auf die Oberfläche gerichtet wird und der von der Oberfläche reflek­ tierte Laserstrahl auf einer Projektionswand (Schirm) aufge­ fangen wird und der Öffnungswinkel des solchermaßen regi­ strierten reflektierten Laserstrahls als mit dem Ausmaß der Oberflächenunregelmäßigkeit korrelierter Meßwert verwendet wird.For outpatient metallography on machines and systems Share on site is known, a metallographic investigation Process for the formation of by polishing and etching prepared test areas for defects and structures examining components by means of an tel coated pressure foil (DE 34 09 011 A1). Furthermore, DE 30 02 509 A1 describes a method for Control of an etching process is known in which during the Etching a coherent laser beam at an angle (which can be, for example, about 30 °) on the ät material surface is directed by the factory surface is reflected and the etching process as long continues until the comparison of that from the photodetector delivered output signal with a reference quantity the end point of etching. In the published patent application DE 30 35 491 A1 is a procedure for checking the quality of beschich surfaces known, which uses a coherent laser beam at a particularly oblique angle on the Surface is directed and the reflect from the surface laser beam on a projection screen (screen) will catch and the opening angle of the regi so  reflected reflected laser beam than with the extent of Surface irregularity correlated measured value used becomes.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, an sich be­ kannte Maßnahmen für die Ermittlung der Werkstoffoberflä­ chenbeschaffenheit so anzuwenden, daß eine sichere Schädi­ gungsklassen-Andrucknahme möglich wird.The invention is therefore based on the object itself Known measures for the determination of the material surface Chen texture so that a safe damage supply class proofing is possible.

Dies wird erfindungsgemäß durch Kombination folgender Merk­ male erreicht:According to the invention, this is achieved by combining the following notes times reached:

  • a) Während des Ätzvorganges wird ein kohärenter Laserstrahl unter einem Winkel von 10° bis 30° auf den polierten Be­ reich der Werkstoffoberfläche des Bauteils gerichtet.a) During the etching process, a coherent laser beam at an angle of 10 ° to 30 ° on the polished Be range of the material surface of the component.
  • b) Durch den von der Werkstoffoberfläche reflektierten La­ serstrahl wird auf eine Projektionswand ein Projektions­ bild mit Lichtanteilen projiziert, die der Kohärenzbedin­ gung genügen.b) By the La reflected from the material surface serstrahl becomes a projection on a projection screen image projected with light components that meet the coherence requirement suffice.
  • c) Der Ätzvorgang wird solange fortgesetzt, bis der Anteil des kohärenten Lichtes des Lasers im Projektionsbild mi­ nimal bis aufgehoben wird, d. h. der Kohärenzbedingung nicht mehr genügt.c) The etching process continues until the portion the coherent light of the laser in the projection image mi nimal until is lifted, d. H. the coherence condition is no longer enough.
  • d) Danach wird ein einmaliger Schädigungsklassen-Andruck zur gesicherten Bewertung der Anzahl der Kriechporen für die Lebensdauerbeurteilung des Bauteils genommen.d) Then a one-time damage class proof for reliable evaluation of the number of creep pores for the lifetime assessment of the component is taken.

Dabei wird auf der für die Schädigungsklassen-Andrucknahme vorgesehene Bereich der Oberfläche des Bauteils solange po­ liert, bis das kohärente Licht des Lasers auf der Projekti­ onswand maximal wird.It is on the for the damage class pressure intended area of the surface of the component as long as po liert until the coherent light of the laser on the Projekti maximum wall.

Die Anordnung zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung mittels Andrucknahme an einem zeitstandbeanspruchten Bauteil, wobei die Oberfläche des Bauteils für einen Bereich der Andruck­ nahme durch einen Polier- und Ätzvorgang beeinflußt wird, wobei auf der Werkstoffoberfläche des Bauteils mittels Hal­ ter ein Laser, z. B. ein Laserpointer, angeordnet und eine Projektionswand so aufgestellt ist, daß ein einfallender La­ serstrahl und ein reflektierter Laserstrahl unter einem Win­ kel von 10° bis 30° bezogen auf den polierten Bereich der Werkstoffoberfläche des Bauteils wirksam wird.The arrangement for non-destructive material testing by means of Pressing on a component subject to creep stress, whereby the surface of the component for an area of pressure  is influenced by a polishing and etching process, whereby on the material surface of the component by means of Hal ter a laser, e.g. B. a laser pointer, arranged and a Projection screen is set up so that an incident La beam and a reflected laser beam under a win angle from 10 ° to 30 ° based on the polished area of the Material surface of the component is effective.

Dabei sind Laser und Projektionswand auf jeweils einem Hal­ ter angeordnet oder Laser und Projektionswand verstellbar auf einem Halter angeordnet sind.The laser and projection screen are each on one hal ter arranged or adjustable laser and projection screen are arranged on a holder.

Des weiteren sind Laser, Projektionswand und Halter als zu­ sammenlegbare Baugruppe ausgebildet.Furthermore, the laser, projection screen and holder are considered too collapsible assembly formed.

Zur Realisierung ist auf der Werkstoffoberfläche des Bau­ teils mittels Halter ein Laser, z. B. ein Laserpointer, an­ geordnet und eine Projektionswand so aufgestellt, daß ein einfallender Laserstrahl und ein reflektierter Laserstrahl unter einem Winkel von 10° bis 30° bezogen auf den polierten Bereich der Werkstoffoberfläche des Bauteils wirksam wird.To implement is on the material surface of the construction partly by means of a laser holder, e.g. B. a laser pointer ordered and set up a projection screen so that a incident laser beam and a reflected laser beam at an angle of 10 ° to 30 ° with respect to the polished Area of the material surface of the component is effective.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment explained. In the accompanying drawing:

Fig. 1 Die schematische Anordnung eines Laser und einer Projektionswand am Bauteil, Fig. 1 shows a schematic arrangement of a laser and a projection wall on the component,

Fig. 2a bis c Anzeige der Rauhigkeitszustände während des Ätzvorganges auf der Projektionswand, FIGS. 2a-c display the Rauhigkeitszustände during the etching process on the projection screen,

Fig. 3a bis d Vergleich von Gefügeabdruck und Schädi­ gungsklassen-Abdruck, FIGS. 3a-d of Comparison fabric imprint and material injury class impression,

Fig. 4a bis c Anzeige des Rauhigkeitszustandes während des Poliervorganges. FIGS. 4a-c display the Rauhigkeitszustandes during the polishing process.

Auf der Werkstoffoberfläche 1, z. B. eines Rohrbogens, soll vom angeätzten Bereich 2 im Rahmen der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung ein Schädigungsklassen-Andruck genommen werden (Fig. 1).On the material surface 1 , z. B. a pipe bend, should be taken from the etched area 2 as part of the non-destructive material testing a damage class pressure ( Fig. 1).

Auf der Werkstoffoberfläche 1 des Rohrbogens wird mittels Halter 3 der Laserpointer 4 angeordnet. Dabei wird der La­ serpointer 4 in einem Winkel von 10° bis 30° zum angeätzten Bereich 2 eingestellt.The laser pointer 4 is arranged on the material surface 1 of the pipe bend by means of a holder 3 . The La serpointer 4 is set at an angle of 10 ° to 30 ° to the etched area 2 .

Gegenüber dem Laserpointer 4 ist die Projektionswand 5 eben­ falls über Halter 6 auf der Werkstoffoberfläche 1 rechtwink­ lig zum reflektierten Laserstrahl 8 des Laserpointers 4 an­ geordnet.Compared to the laser pointer 4 , the projection wall 5 is also arranged in the case of holder 6 on the material surface 1 at right angles to the reflected laser beam 8 of the laser pointer 4 .

Der Bereich 2 der Werkstoffoberfläche 1 ist mechanisch po­ liert und der reflektierte Laserstrahl 8 trifft auf die Pro­ jektionswand 5. Dabei wird ein ungestörter Laserstrahl 7 als Projektionsbild 9 auf die Projektionswand 5 projiziert (Fig. 2a).The area 2 of the material surface 1 is mechanically po lated and the reflected laser beam 8 strikes the projection wall 5 . An undisturbed laser beam 7 is projected onto the projection screen 5 as a projection image 9 ( FIG. 2a).

Danach wird der Ätzvorgang eingeleitet, indem ein Ätzmittel auf den polierten Bereich 2 der Werkstoffoberfläche 1 des Rohrbogens aufgetragen wird und eine bestimmte Zeit ein­ wirkt. Dabei wird der ungestörte Laserstrahl 7 an den Korn­ grenzen des angeätzten Bereichs 2 gebrochen und ergibt als reflektierten Laserstrahl 8 das Projektionsbild 10 auf der Projektionswand 5 (Fig. 2b).The etching process is then initiated by applying an etchant to the polished area 2 of the material surface 1 of the pipe bend and acting for a certain time. The undisturbed laser beam 7 is broken at the grain boundaries of the etched area 2 and results as the reflected laser beam 8, the projection image 10 on the projection wall 5 ( Fig. 2b).

Das Projektionsbild 10 zeigt eine für die Kriechporenbewer­ tung nicht ausreichend geätzten Bereich 2, da zu wenig ange­ ätzt wurde, wie das REM-Bild zeigt (Fig. 3a).The projection image 10 shows an area 2 which is not sufficiently etched for the creep pore evaluation, since too little was etched, as the SEM image shows ( FIG. 3a).

Die mittlere Rauhigkeit Ra beträgt im dargestellten Beispiel beim Werkstoff 12Ch1M1F 0,08 µm (Fig. 3b) und hat den Be­ reich 12 (Fig. 2c) noch nicht erreicht.The average roughness Ra in the example shown for material 12Ch1M1F is 0.08 µm ( FIG. 3b) and has not yet reached range 12 ( FIG. 2c).

Eine lichtmikroskopische Untersuchung dieses Andrucks ge­ stattet die Aussage, noch nicht genug geätzt zu haben, nicht. Aus diesem Grund wird die Einwirkungszeit des Ätzmit­ tels verlängert, und zwar solange, bis der reflektierte La­ serstrahl 8 auf der Projektionswand 5 das Projektionsbild 11 ergibt und somit den Bereich 12 (Fig. 2c) erreicht hat.A light microscopic examination of this proof does not allow the statement that it has not yet etched enough. For this reason, the exposure time of the etchant is extended until the reflected laser beam 8 on the projection wall 5 results in the projection image 11 and thus has reached the region 12 ( FIG. 2c).

Das REM-Bild (Fig. 3c) zeigt deutlich unterschiedlich hohe Körner und Kriechporen. Eine lichtmikroskopische Betrachtung des Abdrucks zeigt nun ebenfalls Kriechporen, die aber auf­ grund der geringen Schärfentiefe schwer erkennbar sind.The SEM image ( FIG. 3c) shows grains and creeping pores of clearly different heights. A light microscopic examination of the impression now also shows creeping pores, which are difficult to recognize due to the shallow depth of field.

Die mittlere Rauhigkeit Ra beträgt nun im dargestellten Bei­ spiel beim Werkstoff 12Ch1M1F (Fig. 3d) ca. 0,3 µm Die Vor­ gehensweise dieser Abdrucktechnik (Schädigungsklassen-Abdruck) ermöglicht eine gesicherte Einschätzung des zu bewertenden Bauteils auf Zeitstandschädigung bezüglich Kriechporen in Anlehnung an VGB-Richtlinie VGB-TW 507. Diese Beurteilung ist nun auch mit einer einmaligen Andrucknahme erreichbar.The average roughness Ra in the example shown for material 12Ch1M1F ( Fig. 3d) is approx. 0.3 µm -Directive VGB-TW 507. This assessment can now also be achieved with a single print.

Das Verfahren und die Anordnung sind auch ohne weiteres im Laborbetrieb anwendbar.The method and the arrangement are also readily in the Laboratory operation applicable.

Für den praktischen Betrieb ist es günstig, wenn Laser und Projektionswand auf jeweils einem Halter oder auf eine ge­ meinsame Haltevorrichtung verstellbar und zusammenlegbar an­ geordnet sind, so daß eine gute handhabbare leichte Baugrup­ pe geschaffen ist.For practical operation, it is beneficial if lasers and Projection screen on a holder or on a ge common holding device adjustable and collapsible are arranged so that a good manageable lightweight assembly pe is created.

Das Verfahren und die Anordnung sind ohne weiteres auch für den dem Ätzvorgang vorausgehenden mechanischen Schleif- und Poliervorgang anwendbar, indem der für die Andrucknahme vor­ gesehene Bereich 2 auf der Werkstoffoberfläche 1 des Rohr­ bogens solange geschliffen und poliert wird, bis die kohä­ renten Lichtanteile des Laserstrahles 7 auf der Projektions­ wand 5 über die sich bildenden Projektionsbilder 13; 14; 15 maximal werden, d. h. der Kohärenzbedingung genügen (Fig. 4a bis 4c), d. h., bis auf der Projektionswand 5 das erkenn-, vergleich- und meßbare Projektionsbild 15 (wie Bild 9 - Fig. 2a gebildet wird (Fig. 4c). Danach ist der bereits beschriebene Ätzvorgang auf den so polierten Bereich 2 einzuleiten.The method and the arrangement are also readily applicable to the mechanical grinding and polishing process preceding the etching process, by grinding and polishing the area 2 seen before for the pressing on the material surface 1 of the pipe bend until the coherent light components of the laser beam 7 on the projection wall 5 on the projection images 13 ; 14 ; 15 become maximum, that is, they meet the coherence condition ( FIGS. 4a to 4c), that is, until the recognizable, comparable and measurable projection image 15 is formed on the projection wall 5 (as in FIGS . 9 - 2a) ( FIG. 4c) the etching process already described is to be initiated on the region 2 thus polished.

BezugszeichenlisteReference list

1 Werkstoffoberfläche
2 Bereich
3 Halter
4 Laserpointer
5 Projektionswand
6 Halter
7 Laserstrahl
8 reflektierter Laserstrahl
9 Projektionsbild
10 Projektionsbild
11 Projektionsbild
12 Bereich
13 Projektionsbild
14 Projektionsbild
15 Projektionsbild
1 material surface
2 area
3 holders
4 laser pointers
5 projection screen
6 holders
7 laser beam
8 reflected laser beam
9 projection image
10 projection image
11 projection image
12 area
13 projection image
14 projection image
15 projection image

Claims (6)

1. Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung mittels Abdrucknahme an einem zeitstandbeanspruchten Bauteil, wobei die Oberfläche des Bauteils für einen Bereich der Abdruck­ nahme durch einen Polier- und Ätzvorgang beeinflußt wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
  • a) Während des Ätzvorganges wird ein kohärenter Laserstrahl unter einem Winkel von 10° bis 30° auf den polierten Be­ reich der Werkstoffoberfläche des Bauteils gerichtet.
  • b). Durch den von der Werkstoffoberfläche reflektierten La­ serstrahl wird auf eine Projektionswand ein Projektions­ bild mit Lichtanteilen projiziert, die der Kohärenzbedin­ gung genügen.
  • c) Der Ätzvorgang wird solange fortgesetzt, bis der Anteil des kohärenten Lichtes des Lasers im Projektionsbild mi­ nimal bis aufgehoben wird, d. h. der Kohärenzbedingung nicht mehr genügt.
  • d) Danach wird ein einmaliger Schädigungsklassen-Abdruck zur gesicherten Bewertung der Anzahl der Kriechporen für die Lebensdauerbeurteilung des Bauteils genommen.
1. Method for non-destructive material testing by taking an impression on a component subject to creep stress, the surface of the component being influenced by a polishing and etching process for a region of the impression, characterized by the combination of the following features:
  • a) During the etching process, a coherent laser beam is aimed at the polished area of the material surface of the component at an angle of 10 ° to 30 °.
  • b). The laser beam reflected from the surface of the material projects a projection image onto a projection screen with light components that meet the conditions of coherence.
  • c) The etching process is continued until the proportion of the coherent light from the laser in the projection image is minimal to zero, ie the coherence condition is no longer sufficient.
  • d) Then a one-time damage class impression is taken for the reliable assessment of the number of creep pores for the lifetime assessment of the component.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der für die Schädigungsklassen-Abdrucknahme vorgesehene Bereich der Oberfläche des Bauteils solange poliert wird, bis das kohärente Licht des Lasers auf der Projektionswand maximal wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the one intended for taking the damage class impression Area of the surface of the component is polished as long as until the coherent light from the laser on the projection screen maximum.   3. Anordnung zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung mittels Andrucknahme an einem zeitstandbeanspruchten Bauteil, wobei die Oberfläche des Bauteils für einen Bereich der Andruck­ nahme durch einen Polier- und Ätzvorgang beeinflußt wird, gekennzeichnet dadurch, daß auf der Werkstoffoberfläche des Bauteils mittels Halter ein Laser, z. B. ein Laserpointer, angeordnet und eine Pro­ jektionswand so aufgestellt ist, daß ein einfallender Laser­ strahl und ein reflektierter Laserstrahl unter einem Winkel von 10° bis 30° bezogen auf den polierten Bereich der Werk­ stoffoberfläche des Bauteils wirksam wird.3. Arrangement for non-destructive material testing using Pressing on a component subject to creep stress, whereby the surface of the component for an area of pressure is influenced by a polishing and etching process, characterized by that on the material surface of the component by means of holder a laser, e.g. B. a laser pointer, arranged and a pro is positioned so that an incident laser beam and a reflected laser beam at an angle from 10 ° to 30 ° based on the polished area of the movement material surface of the component is effective. 4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß Laser und Projektionswand auf jeweils einem Halter angeord­ net sind.4. Arrangement according to claim 3, characterized in that Laser and projection screen arranged on a holder are not. 5. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß Laser und Projektionswand verstellbar auf dem Halter ange­ ordnet sind.5. Arrangement according to claim 3, characterized in that Laser and projection screen adjustable on the holder are arranged. 6. Anordnung nach Anspruch 3 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß Laser, Projektionswand und Halter als zusammenlegbare Baugruppe ausgebildet sind.6. Arrangement according to claim 3 to 5, characterized in that that laser, projection screen and holder as collapsible Assembly are trained.
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