Kiểm tra mối hàn bằng tia X và siêu âm là hai phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) phổ biến nhất được sử dụng để phát hiện sự không liên tục trong cấu trúc bên trong của mối hàn. Ưu điểm rõ ràng của cả hai phương pháp kiểm tra này là khả năng giúp thiết lập tính toàn vẹn bên trong của mối hàn mà không phá hủy thành phần hàn. Chúng ta sẽ xem xét ngắn gọn hai phương pháp thử nghiệm không phá hủy (NDT) này. Chúng ta sẽ xem xét chúng được sử dụng như thế nào và chúng có thể tìm thấy những loại điểm gián đoạn hàn nào. Chúng ta sẽ xem xét những ưu điểm của chúng so với các phương pháp kiểm tra khác và những hạn chế của chúng.
Kiểm tra chụp ảnh phóng xạ (RT) - Phương pháp kiểm tra mối hàn này sử dụng tia X, được tạo ra bởi ống tia X hoặc tia gamma, được tạo ra bởi một đồng vị phóng xạ. Nguyên tắc cơ bản của việc kiểm tra các mối hàn bằng chụp ảnh bức xạ cũng giống như kiểm tra chụp ảnh bức xạ trong y tế. Bức xạ xuyên thấu được truyền qua một vật thể rắn, trong trường hợp này là một mối hàn chứ không phải bộ phận đó của cơ thể con người, trên phim chụp ảnh, dẫn đến hình ảnh cấu trúc bên trong của vật thể được đọng lại trên phim. Lượng năng lượng mà vật thể hấp thụ phụ thuộc vào độ dày và mật độ của nó. Năng lượng không được vật thể hấp thụ sẽ làm cho phim chụp X quang bị lộ. Những khu vực này sẽ tối khi phim được rửa. Các vùng của màng tiếp xúc với ít năng lượng hơn vẫn nhẹ hơn. Do đó, các khu vực của vật thể có độ dày bị thay đổi do sự gián đoạn, chẳng hạn như độ xốp hoặc vết nứt, sẽ xuất hiện dưới dạng các đường viền tối trên phim. Các tạp chất có mật độ thấp, chẳng hạn như xỉ, sẽ xuất hiện dưới dạng vùng tối trên phim trong khi các tạp chất có mật độ cao, chẳng hạn như vonfram, sẽ xuất hiện dưới dạng vùng sáng. Tất cả những điểm gián đoạn được phát hiện bằng cách xem hình dạng và sự thay đổi mật độ của màng được xử lý.
Kiểm tra bằng chụp ảnh phóng xạ có thể cung cấp bản ghi phim vĩnh viễn về chất lượng mối hàn mà nhân viên được đào tạo tương đối dễ giải thích. Phương pháp thử nghiệm này thường phù hợp để có thể tiếp cận cả hai mặt của mối hàn (ngoại trừ kỹ thuật hình ảnh tín hiệu thành đôi (hai thành 1 ảnh) được sử dụng trên một số công trình đường ống). Mặc dù đây là một phương pháp thử nghiệm không phá hủy chậm và tốn kém nhưng nó là một phương pháp để phát hiện độ xốp, tạp chất, vết nứt và khoảng trống bên trong mối hàn. Điều cần thiết là nhân viên có trình độ phải tiến hành đánh giá ảnh chụp X quang vì việc đánh giá sai ảnh chụp X quang có thể tốn kém và ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất. Có những cân nhắc về an toàn rõ ràng khi tiến hành kiểm tra chụp ảnh phóng xạ. Bức xạ tia X và gamma không thể nhìn thấy được bằng mắt thường và có thể gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe và an toàn. Chỉ những nhân viên được đào tạo và có trình độ phù hợp mới nên thực hiện loại thử nghiệm này.
Kiểm tra siêu âm (UT) – Phương pháp kiểm tra này sử dụng các rung động cơ học tương tự như sóng âm nhưng có tần số cao hơn. Một chùm năng lượng siêu âm được hướng vào vật thể cần kiểm tra. Chùm tia này truyền qua vật thể với tổn thất không đáng kể, trừ khi nó bị chặn và phản xạ bởi một điểm gián đoạn. Kỹ thuật phản xạ xung tiếp xúc siêu âm được sử dụng. Hệ thống này sử dụng một bộ chuyển đổi biến đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học. Đầu dò được kích thích bởi điện áp tần số cao, làm cho tinh thể dao động cơ học. Đầu dò tinh thể trở thành nguồn rung cơ học siêu âm. Những rung động này được truyền vào mẫu thử thông qua chất lỏng ghép nối, thường là màng dầu, được gọi là chất ghép. Khi xung sóng siêu âm bị gián đoạn trong mẫu thử, nó sẽ bị phản xạ trở lại điểm xuất phát. Do đó năng lượng trở lại đầu dò. Bộ chuyển đổi bây giờ đóng vai trò là bộ thu năng lượng phản xạ. Tín hiệu ban đầu hoặc tiếng nổ chính, tiếng vang phản hồi từ các điểm gián đoạn và tiếng vang của bề mặt phía sau của mẫu thử đều được hiển thị bằng một vết trên màn hình của máy hiện sóng tia âm cực. Việc phát hiện, định vị và đánh giá các điểm gián đoạn trở nên khả thi vì vận tốc âm thanh qua một vật liệu nhất định gần như không đổi, giúp cho việc đo khoảng cách có thể thực hiện được và biên độ tương đối của xung phản xạ ít nhiều tỷ lệ với kích thước của vật phản xạ.
Một trong những đặc điểm hữu ích nhất của kiểm tra siêu âm là khả năng xác định vị trí chính xác của điểm gián đoạn trong mối hàn. Phương pháp thử nghiệm này đòi hỏi trình độ và năng lực của người vận hành ở mức độ cao và phụ thuộc vào việc thiết lập và áp dụng các quy trình thử nghiệm phù hợp. Phương pháp thử nghiệm này có thể được sử dụng trên các vật liệu như sắt và kim loại màu, thường phù hợp để thử nghiệm các phần dày hơn chỉ có thể tiếp cận được từ một phía và thường có thể phát hiện các đường mảnh hơn hoặc các khuyết tật rõ ràng hơn mà thử nghiệm chụp ảnh phóng xạ có thể không dễ dàng phát hiện được.
