对接焊缝相控阵超声检测可靠性的CIVA仿真与试验

对比了相控阵超声和常规超声对接焊缝的检测仿真和试验,分析了对接焊缝相控阵超声检测的可靠性,为承压设备相控阵超声检测标准的制订提供相应参考。仿真与试验得出：相控阵超声检测的缺陷检出率总体上要高于常规超声检测。对于有着严重危害且对声束指向性要求较高的面状缺陷,相控阵超声的检出率要高于常规超声。对于夹渣、未焊透等体积性缺陷,相控阵与常规超声的检出率均非常高。但是对于气孔类回波较小的体积性缺陷,相控阵超声的检出率明显高于常规超声。对于工件厚度较大的焊缝,相控阵超声较常规超声技术可以扫描检测到更厚的焊缝区域。在缺陷测长方面,相控阵超声的测长结果相对于常规超声技术总体偏大,测长精度并无明显优势。     

焊缝超声相控阵检测——最新国际标准介绍

介绍最新国际标准有关承压设备对接接头对接焊缝和T型接头组合焊缝采用相控阵扇形扫查或电子扫描进行超声检测的重要要求。主要内容包括相控阵仪器、探头和校验试块要求,仪器调试方法（时基线性、探测范围和灵敏度）,聚焦律的设置和校验,检测程序,薄板、中板和厚板对接焊缝及T型接头的探测布置和声线示踪,图像显示评价。意在为国内承压设备推广应用标准化相控阵超声检测技术提供有用借鉴。     

超声相控阵技术检测高压氮气贮罐

中石化巴陵分公司一装置的高压氮气贮罐板材厚大且无法停车检验。采用超声相控阵技术对其对接焊缝进行了检测,并与常规超声波检测进行了对比。发现常规超声波漏检5处较严重缺陷;超声相控阵检测发现的缺陷比常规超声长且浅;超声相控阵检测工作量为常规超声的1/4。对比结果表明,超声相控阵技术具有缺陷检出能力强、可靠性高和工作效率高等优点。     

金属材料相控阵检测缺陷定位、定性、定量准确性分析与比较

利用X射线检测、常规超声波检测和超声相控阵成像检测系统对一厚度为30mm的对接焊缝试块进行检测。并对三种检测方法的检测结果进行缺陷定位、定性、定量准确性分析与比较。结果表明,超声相控阵成像检测系统在缺陷定位、定性、定量的准确性上具有独特优势,且具有操作方便、检测快捷的特点。     

厚板焊缝TOFD检测及其与传统检测方法的比较

对板厚＞100 mm的承压设备钢焊缝,采用ASME规范认可的超声衍射时差(TOFD)法检测,灵敏度和缺陷检出率明显优于直线加速器和手工超声检测.将新技术与传统的缺陷评价方法作了比较分析,并通过实例,指出新技术对检测结果的验收特点.     

某型车用齿轮电子束焊缝相控阵超声自动化检测系统的设计

针对某型号车用变速箱齿轮电子束焊缝，通过对比传统目视检测以及常规超声检测方法的局限性，结合相控阵超声检测理论，提出了一种用自聚焦线阵探头配合短前沿楔块进行相控阵超声无损检测的方法，设计了一套针对该种齿轮焊缝检测的自动化相控阵超声检测系统。该系统30 s内即可自动完成一个齿轮焊缝的全记录成像检测、焊缝缺陷自动分析识别、缺陷工件自动剔除分选等全流程操作，并在某汽配厂现场进行了实际运用。结合射线检测、渗透检测以及破坏性解剖等方法对该系统性能进行了二次验证。验证结果表明该系统在该型号车用齿轮焊缝检测上具有实用性和准确性。     

承压设备插入式接管角焊缝超声相控阵检测工艺

插入式接管角焊缝的特殊结构和焊缝形式,增加了常规A型超声波对其检测的难度和工艺的复杂性。针对承压设备插入式接管角焊缝容易出现的几类典型缺陷,通过CIVA软件仿真制定检测工艺,同时采用以色列ISONIC 2009相控阵设备对模拟试块进行检测,并与CIVA仿真结果进行了比对。结果表明,插入式接管角焊缝的超声相控阵检测工艺具有良好的检测效果,验证了工艺的有效性,为相控阵检测技术在插入式接管角焊缝中的推广应用提供了相关经验。     

铁素体钢薄板对接焊缝相控阵超声检测标准分析

为推动相控阵超声检测技术在核电厂铁素体钢薄板对接焊缝上的工程应用，对国、内外适用于铁素体钢薄板对接焊缝相控阵超声检测技术标准的主要内容进行了分析，ISO 13588—2019、DL/T 1718—2017和NB/T47013.15—2021比较适合作为核电厂薄板对接焊缝相控阵超声检测的参考标准，核电厂铁素体钢薄板对接焊缝相控阵超声检测应用可参考NB/T 47013.3—2015检测灵敏度和验收标准要求。该结论可为核电厂铁素体钢薄板对接焊缝相控阵超声检测技术的工程应用提供参考。     

超声编码相控阵的应用

介绍超声编码相控阵的技术特性和典型应用,包括腐蚀检测、小径管检测、大径管检测、管道自动检测和钢厂在线检测等,意在为国内承压设备焊缝无损检测,推广符合国际法规要求的半自动或全自动超声相控阵技术,提供有用借鉴。     

带凸面声透镜的相控阵超声检测技术

带凸面声透镜的相控阵超声技术通过设置与工件表面曲率相匹配的凸面透声楔块来改善平面探头与凹面工件的界面耦合效果,同时,凸面声透镜在圆周方向上有一定的声束聚焦作用,可有效降低凹界面的耦合损失对检测造成的不利影响。将带凸面声透镜的相控阵超声技术应用于承压设备插入式管座角焊缝的质量检测,结合实时成像技术,可以直观地显示缺陷的位置、分布、尺寸等信息,解决了管座角焊缝超声检测耦合效果差的技术难题。     

油罐焊缝缺陷的超声相控阵检测

超声相控阵技术作为新型的无损检测技术已应用于油罐缺陷检测领域。针对实际焊缝中可能存在的裂纹、气孔、未熔合和未焊透等缺陷,设计制作了包含不同缺陷的焊缝试块。通过设定超声相控阵的声束角度、焦距位置和焦点尺寸等参数,可清晰检测到焊缝内部缺陷,并能较准确地判断内部缺陷的位置和大小。但相控阵技术对被检件表面要求较高,且需要制作多种试块。     

水电站蜗壳舌板对接焊缝的超声波相控阵检测

介绍了采用超声波相控阵技术检测水电站蜗壳舌板对接焊缝的工艺方法及应用实例。针对该类工件的结构特点,采用区域划分法,将焊缝分成垂直方向上的若干个区,再由电子系统控制相控阵探头对其进行分区扫查。此法速度快、灵活性好、准确性高,检测结果自动记录,缺陷的三向视图,使得检测结果更直观。     

核电厂BOSS焊缝的相控阵超声检测

针对核电厂核岛不锈钢管道管座角焊缝(BOSS焊缝)体积检测工程需求,结合常规岛碳钢管道对接焊缝相控阵超声检测工程实践经验,利用超声仿真软件对核电厂一回路典型BOSS焊缝进行相控阵超声检测模拟仿真分析,制定了相控阵超声检测技术方案,进行了试件模拟缺陷的仿真分析,结果表明相控阵超声检测可对不同类型缺陷进行有效检测,为不锈钢BOSS焊缝相控阵超声检测工艺的开发打下了基础。     

钢制安全壳对接焊缝的超声波成像检测

核电站反应堆钢制安全壳是防止反应堆放射性物质进入外界环境的最后一道屏障,对核电站的安全运行至关重要。主要介绍了在不去除焊缝表面余高的情况下,相控阵(PAUT)和衍射时差法(TOFD)超声检测技术在钢制安全壳对接焊缝中的检测应用。通过在埋藏有一定数量的典型焊接缺陷的模拟试块上的试验表明:相控阵和衍射时差法超声检测技术对焊接缺陷具有较高的检出率和较强的缺陷定位、定量的能力,是一种可靠、高效及经济的检测手段。     

不同检测方法在对接焊接接头检测中的对比

介绍利用不同检测技术检测对接焊接接头的特点。分析研究了相控阵超声成像技术在检测对接焊接接头的优势。试验表明,相控阵超声检测方法能够记录检测全过程、检测重复性好、检测结果直观、可确定缺陷的空间走向及变化、可测量缺陷高度且检测效率高。     

管座焊缝内探法相控阵超声自动检测

介绍应用相控阵技术结合配有编码动作的机械装置,对插入式管座焊缝从接管内侧用线阵探头进行超声检测的方法。建立实验模型,可为声束全覆盖所必须考虑的物理参数,提供验证数据。建模和实测结果表明:利用声线跟踪法,扫查布置图(Scan plan)能提供所需覆盖范围的适当显示。当从接管内表面进行扫查时,用于引导探头扫查动作的机械装置往往可设计得减少复杂性。本文所述方法可望为承压设备结构较复杂的管座焊缝,实施超声相控阵检测(PAUT)符合ASME最新版要求提供有用借鉴。     

316L对接焊缝相控阵超声检测工艺模拟与试验验证

为解决中国聚变工程实验堆316L不锈钢焊缝超声波检测时,探头扫查空间受限、检测信噪比低的难题,提出了基于双晶面阵探头的相控阵超声检测方案.通过CIVA仿真,分析了不同聚焦参数下DMA探头的声场特征,确定对接接头的检测工艺.参考NB/T47013.3-2015《承压设备无损检测第3部分:超声检测》附录I,设计并制作了对比试块,验证了检测工艺下的声束覆盖和φ2 mm侧横孔信噪比.结果表明,DMA探头可以在有限的扫查空间内实现焊缝声束全覆盖,对比试块中不同位置的φ2 mm侧横孔信噪比大于15 dB.试验结果可为316L类不锈钢对接焊缝相控阵超声检测工艺制定提供参考.     

埋弧焊钢管焊缝相控阵超声自动检测方法探讨

为了解决埋弧焊管焊缝缺陷检测问题，针对埋弧焊管焊缝产生缺陷的特点进行探讨，分析缺陷成因及各类无损检测方法特点，采用相控阵超声自动检测方法，通过计算机仿真软件建立埋弧焊管焊缝截面模型并模拟声束全覆盖检测，设计模拟试块应用虚拟探头排列方式对各种缺陷(纵向、横向及热影响区)进行检测。结果表明：相控阵超声自动检测技术对埋弧焊管焊缝缺陷检测结果稳定可靠，能够有效指导埋弧焊管焊缝相控阵超声自动检测工艺设计，直观显示超声波束在焊缝中的覆盖状态，克服相控阵超声检测参数设置的盲目性，为埋弧管焊缝缺陷相控阵自动检测提供借鉴。     

钢结构H型钢焊缝超声相控阵自动检测系统的设计及应用

文中介绍了针对建筑和桥梁钢结构焊接H型钢腹板与翼缘板全熔透焊缝用超声相控阵检测的方法,并结合机器人研发了焊缝自动检测系统.文中对系统设备组成、主要工艺参数、工作过程以及其应用进行阐述,并与常规超声波检测进行了对比,其检测灵敏度和检测效率得到极大提高,突出了机器人在超声相控阵检测中的优越性.     

水电站蜗壳舌板对接焊缝的超声波相控阵检测

为了更好地控制水电站蜗壳舌板焊缝的检验质量,现场采用超声相控阵检测方法。针对该类工件的结构特点,采用区域划分法,将焊缝分成垂直方向上的若干个区,再由电子系统控制相控降探头对其进行分区扫查。在现场共捡出四处超标缺陷,与解剖结果基本一致。试验结果表明,相控阵方法检测速度快、灵活性好、准确性高,检测自动记录图所提供的缺陷三向视图使得检测结果更为直观,可在厚壁工件焊缝上推广应用。