Ultrasonic Testing (UT)

Ultrasonic testing is an acoustic process for detecting internal defects in components made of sound-conducting materials.
This non-destructive test method plays a central role, especially in safety-relevant components, e.g. for the inspection of welded seams, cast material, forged pieces, bar stock or pipelines.
With a great probability of detection, surface and voluminous errors such as cracks, inclusions or pores can be detected.

Two basic methods can be distinguished:

Ultrasonic testing (impulse echo method)
In this process, the workpiece surface, which was previously moistened with a coupling agent, is manually tested using a probe. The probe consists of an ultrasound source and sound sensors. The emitted sound pulses are reflected either by the back wall of the tested idem or, for example, by cracks, inclusions, etc. and are captured by the sound sensors. Taking into account the known speed of sound, which depends on the material to be tested, the sound angle, the temperature, and other factors. The distance to the sound source can be calculated using the duration of the pulse. Analysis of the runtime makes it possible to determine and locate flaws or to measure wall or layer thicknesses.
In thickness measurements, the largest material thickness that can be sounded are 5 m, the thinnest is, for example, at the thickness of a razor blade.

Through-transmission method
This process includes two test probes, a transmitter and a receiver probe, which are attached exactly opposite to the tested piece. The transmitter probe sends sound waves that are registered by the receiver. If the sound waves detect a flew, a reduced intensity sound or no sound at all arrives at the receiver. However, it is not possible to determine the depth of the error. This procedure is particularly suitable for testing for duplications.

Primary applications:

Portable inspection of welding joints
Common flows on welded seams include cracks, lack of fusion, pores or solid inclusions. The location of the defects or the material thickness frequently doesn’t allow for reliable results when using the radiographic testing method. Here, ultrasonic testing is the optimum non-destructive method.

Error check and quality control of cast components
In cast workpieces, ultrasonic testing is the most commonly used testing method, as it is already used in the production of castings, but also in their subsequent applications. It can be used for both surface and volume testing of cast pieces and detect, for example, non-metallic inclusions, sand and cinder inclusions, cavities, cracks or oxide/solid excretions as dross in GJS. The applicability of the test procedure depends on the surface structure and geometry of the castings, the acoustic properties of the material as well as the nature and reflective behavior of the casting defects.

Testing of products with simple geometries such as semi-finished products (profiles, sheets, pipes, etc.) made of steel and non-ferrous metals
Whether bolts and threaded pins or turbine and generator components such as discs and waves – forgings of all sizes can be tested for internal flaws such as cavities, laminar cracks or breakage using the ultrasonic testing.

Wall thickness measurements on pipelines, boilers, and chemical facilities.
Where the measuring point is only accessible from one side and a caliper-gauge cannot be used, ultrasonic is suitable for wall thickness measurements.

Normative Verweisungen:

AD 2000-Merkblatt HP 5/3 2002-01
Anlage 1
Zerstörungsfreie Prüfung der Schweißverbindungen- Verfahrenstechnische Mindestanforderungen für die zerstörungsfreien Prüfverfahren – Kapitel 3: Ultraschallprüfung

DIN EN ISO 22825 2012-08 Zerstörungsfreie Prüfung von Schweißverbindungen – Ultraschallprüfung – Prüfung von Schweißverbindungen in austenitischen Stählen und Nickellegierungen

DIN EN 583-1 1998-12 Zerstörungsfreie Prüfung – Ultraschallprüfung – Teil 1: Allgemeine Grundsätze

DIN EN ISO 16810 2014-07 Zerstörungsfreie Prüfung – Ultraschallprüfung – Allgemeine Grundsätze

DIN EN 583-4 2002-12 Zerstörungsfreie Prüfung – Ultraschallprüfung – Teil 4: Prüfung auf Inhomogenität senkrecht zur Oberfläche

DIN EN ISO 16826 2014-06 Zerstörungsfreie Prüfung – Ultraschallprüfung – Prüfung auf Inhomogenität senkrecht zur Oberfläche

DIN EN ISO 23279 2010-08 Zerstörungsfreie Prüfung von Schweißverbindungen – Ultraschallprüfung – Charakterisierung von Anzeigen in Schweißnähten

DIN EN ISO 17640 2011-04 Zerstörungsfreie Prüfung von Schweißverbindungen – Ultraschallprüfung – Techniken, Prüfklassen und Bewertung

DIN EN 10160 1999-09 Ultraschallprüfung von Flacherzeugnissen aus Stahl mit einer Dicke größer oder gleich 6 mm (Reflexionsverfahren)

DIN EN 10228-3 2012-12 Zerstörungsfreie Prüfung von Schmiedestücken aus Stahl – Teil 3: Ultraschallprüfung von Schmiedestücken aus ferritischem oder martensitischem Stahl

DIN EN 10228-4 1999-10 Zerstörungsfreie Prüfung von Schmiedestücken aus Stahl – Teil 4: Ultraschallprüfung von Schmiedestücken aus austenitischem und austenitisch-ferritischem nichtrostendem Stahl

DIN EN 10307 2002-03 Zerstörungsfreie Prüfung – Ultraschallprüfung von Flacherzeugnissen aus austenitischem und austenitisch-ferritischem nicht-rostendem Stahl ab 6 mm Dicke (Reflexionsverfahren)

DIN EN 10308 2002-03 Zerstörungsfreie Prüfung – Ultraschallprüfung von Stäben aus Stahl

DIN EN 12680-1 2003-06 Gießereiwesen – Ultraschallprüfung – Teil 1: Stahlgussstücke für allgemeine Verwendung

DIN EN 12680-2 2003-06 Gießereiwesen – Ultraschallprüfung – Teil 2: Stahlgussstücke für hoch beanspruchte Bauteile

DIN EN 12680-3 2012-02 Gießereiwesen – Ultraschallprüfung – Teil 3: Gussstücke aus Gusseisen mit Kugelgraphit

DIN ISO 4386-1 1992-11 Gleitlager – Metallische Verbundgleitlager – Zerstörungsfreie Ultraschallprüfung der Bindung (zurückgezogene Norm)

DIN ISO 4386-1 2015-12 Gleitlager – Metallische Verbundgleitlager – Teil 1: Zerstörungsfreie Ultraschallprüfung der Bindung für Lagermetallschichtdicken >= 0,5 mm

DIN EN ISO 10893-10 2011-07 Zerstörungsfreie Prüfung von Stahlrohren – Teil 10: Automatisierte Ultraschallprüfung nahtloser und geschweißter (ausgenommen unter pulvergeschweißter) Stahlrohre über den gesamten Rohrumfang zum Nachweis von Unvollkommenheiten in Längs- und/oder Querrichtung

SEP 1920 1984-12 Ultraschallprüfung von gewalztem Halbzeug auf innere Werkstoffungänzen

SEP 1921 1984-12 Ultraschallprüfung von Schmiedestücken und geschmiedetem Stabstahl ab 100mm Durchmesser oder Kantenlänge
Vom Stahlinstitut VDEh zurückgezogen, aber als normatives Dokument weiterhin verwendbar.

SEP 1923 2009-02 Ultraschallprüfung von Schmiedestücken aus Stahl mit höheren Anforderungen, insbesondere für Bauteile in Turbinen- und Generatoranlagen

ASME-Code 2010 + 2011a Addenda / Section V / Article 4 Ultrasonic Examination Methods for Welds

ASME-Code 2010 + 2011a Addenda / Section V / Article 5 Ultrasonic Examination Methods for Materials

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