Brevet FR2697914A1 — publié le 19940513

METHODE DE CONTROLE PAR ULTRASONS DE PROFILES METALLIQUES CREUX A CLOISONS ET DE GRANDE LONGUEUR L'invention concerne une méthode de contrôle non destructif par ultrasons de surface de profiles métalliques creux de grande longueur possedant des cloisons longitudinales. La méthode habituelle de contrôle de la continuité des cloisons internes de tels profiles ou de la présence de fissures superficielles, de directions généralement transversales, consiste en une méthode d'observation visuelle limitée à quelques mètres de longueur. Pour les profilés de grande longueur (L k 10 m), on est donc conduit à un contrôle statistique, en prélevant un (ou plusieurs) profilé(s) par lot et en les sectionnant en longueurs inférieures ou égales à quelques mètres pour examen visuel de chaque tronçon. La méthode selon l'invention permet au contraire de contrôler intégralement toutes les parois des profilés d'un même lot, sans perte de matière. Elle met en oeuvre les ondes ultrasonores superficielles, encore appelées "ondes de Rayleigh". Cette methode consiste 1. A placer une sonde émettrice spécifique du matériau à tester sur la surface latérale de l'une des cloisons à contrôler, au voisinage immédiat de son extrémité libre, et en contact avec celle-ci, par l'intermédiaire d'un milieu couplant. 2. A émettre une suite de signaux ultrasonores de fréquence f convenable pendant une durée de 50 nanosec à 100 rsec et à une fréquence de récurrence fr donnée. 3. A capter les échos reflechis sur le défaut s'il y en a, et sur l'autre extrémité de la cloison. 4. A traduire la position du signal initial et des échos du défaut et/ou de l'extrémité sur un écran cathodique, méthode caractérisée en ce que - la longueur du profilé est supérieure à 10 m - la fréquence des ultrasons est comprise entre 0,1 et 10 MHz - la fréquence de récurrence est inferieure à C/2L (Hz), C étant la vitesse de propagation des ondes ultrasonores et L la longueur du profilé. Cette méthode permet de contrôler des profilés metalliques de l'ordre de 30 m de long et pouvant aller jusqu'à 50 m de long. Elle s'applique à tous les matériaux métalliques et en particulier à l'Al et ses alliages. L'invention sera mieux comprise à l'aide de l'exemple suivant, relatif à des profilés en alliage d'Al 6061 état T5 (selon les désignations de l'Aluminum Association) dont la section transversale est reportée à la fig. 7, et de 27 m de longueur, comportant 3 cloisons internes. - La fig. 1, 3 et 5 représentent les aspects obtenus sur l'écran cathodique, a étant le signal initial, b l'écho de défaut, c l'écho de l'extrémité de la cloison. - La fig. 2 représente une vue en long d'une cloison de profilés au grandissement 0,3 et les fig. 4 et 6 representent des coupes macrographiques dans le sens long/travers-court au grandissement x 100 des zones de défaut detectées. - La fig. 7 représente la coupe transversale du profilé testé. Les contrôles ont été effectués avec une sonde à coin de Plexiglas (marque déposée de la sté ROHM) adaptée au sondage par ondes ultrasonores superficielles de l'Al, émettant des signaux ultrasonores de fréquence 1 MHz pendant 10 rsec. L'appareil de contrôle utilisé est un appareil Krautkramer type USK7S, dont la frequence de recurrence a été adaptée à 30 Hz. Le liquide de couplage utilisé peut être très varié (huile, glycol, eau, colle, etc...) L'appareil est étalonné par création sur un profile sain de même longueur que les profilés à contrôler, d'un défaut artificiel transversal constitué par exemple par un depôt d'un filet du milieu couplant utilisé sur une grande face externe du profilé. Après étalonnage, on peut alors contrôler les 3 parois de chacun des profilés. Les résultats obtenus sur des profiles pour lesquels les conditions de filage ont été volontairement déréglées pour obtenir des defauts sont les suivants - détection et localisation du defaut sur l'écran de l'oscilloscope (voir fig.l, 3 et 5) - contrôle macrographique (destructif) de la zone defectueuse detectée (voir fig.2, 4 et 6). Cette méthode est simple, rapide, non destructive et sensible. Elle permet de detecter des fissures superficielles traversantes et non traversantes ayant une profondeur supérieure ou égale à 20 rm. REVENDICATIONS 1. Méthode de contrôle de la santé superficielle de cloisons de profilés métalliques par ultrason de surface, consistant a) à placer une sonde émettrice spécifique du materiau à tester sur la surface latérale de l'une des cloisons à contrôler, au voisinage immédiat de son extrémité libre, et en contact avec celle-ci par l'intermédiaire d'un milieu couplant b) à emettre une suite de signaux ultrasonores de frequence f convenable pendant une durée de 50 nsec à 100 Fsec et à une fréquence de recurrence fr donnée c) à capter les échos réfléchis respectivement sur le defaut et l'autre extrémité du profilé d) à traduire la position du signal initial et des echos du défaut et/ou l'extrémité sur un écran cathodique méthode caractérisée en ce que - la longueur du profile est superieure à 10 m - la fréquence des ultrasons est comprise entre 0,1 et 10 MHz - la fréquence de récurrence est inférieure à C/2L Hz, où C est la vitesse de propagation des ondes ultrasonores et L est la longueur des profilés. 2. Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce que le profilé métallique est en Al ou un de ses alliages.