爬波检测及其应用

爬波是一种在材料的表面下传播的压缩波,对表面和近表面缺陷非常敏感。近年来,随着爬波理论研究的深入,爬波在无损检测领域应用也越来越广泛。阐述了爬波产生的机理和爬波探头的设计参数,重点介绍了爬波检测在焊接接头、粗晶材料和陶瓷材料上的应用。所有检测案例均表明爬波无损检测具有广泛的应用前景。     

轧辊近表面缺陷的超声爬波检测

讨论了在役轧辊近表面缺陷的超声爬波检测技术,根据被检对象的特点确定爬波探头参数,结合应用实例对检测灵敏度、探头校准、爬波声束入射方向及缺陷回波波形进行了分析探讨,得出了可利用超声爬波对轧辊近表面进行缺陷检测及定位评定的结论。     

爬波检测技术的应用

对奥氏体不锈钢焊缝和异种金属焊缝表面及近表面缺陷进行爬波检测时,缺陷的定位和定量（测长、测高）是爬波检测的难点。介绍了爬波检测技术的原理、爬波探头和试块。结合大量的试验数据,总结了爬波检测技术应用的具体方法。包括检测系统的标定、灵敏度的设定、缺陷定位以及缺陷定量的详细方法。通过对检测技术的验证,充分证明了爬波检测技术在奥氏体不锈钢焊缝和异种金属焊缝表面及近表面缺陷检测应用中的可靠性。     

薄壁管材探伤用爬波探头的设计及应用

提出采用爬波检测薄壁管材横向缺陷的方案。设计了爬波探头的数学模型，根据该模型制作了双晶爬波探头。试验结果表明，爬波探头能检测出薄壁管材的内外壁上约0．07mm深的横向人工缺陷，尤其对表面缺陷具有较高的灵敏度。     

不锈钢增材制造件表面缺陷激光超声检测

利用激光超声技术检测增材制造件表面缺陷,采用有限元方法模拟热弹机制下激光激发超声波的传播过程,对不同探测位置接收的表面波反射信号进行了分析,研究缺陷的深度和宽度对表面波反射信号的影响。对316L不锈钢增材制造件进行了激光超声检测试验,验证了该模型的正确性。利用小波软阈值去噪算法处理采集到的激光超声信号。结果表明,数值模拟与试验结果基本一致,表面波与缺陷作用产生的RS波和RR波的到达时间差可以检测缺陷的深度,缺陷的宽度对检测结果几乎无影响。     

不锈钢增材制造件表面缺陷激光超声检测

利用激光超声技术检测增材制造件表面缺陷,采用有限元方法模拟热弹机制下激光激发超声波的传播过程,对不同探测位置接收的表面波反射信号进行了分析,研究缺陷的深度和宽度对表面波反射信号的影响。对316L不锈钢增材制造件进行了激光超声检测试验,验证了该模型的正确性。利用小波软阈值去噪算法处理采集到的激光超声信号。结果表明,数值模拟与试验结果基本一致,表面波与缺陷作用产生的RS波和RR波的到达时间差可以检测缺陷的深度,缺陷的宽度对检测结果几乎无影响。     

超声爬波探头声场指向特性的试验研究

爬波检测是常规超声波检测的有力补充。由于爬波探头激发的声场具有多波型的特征,即在产生爬波的同时还会产生横波和头波,为全面了解爬波探头的声场特性,选用和制作了不同缺陷的对比试块进行测试。试验测得双晶片并列式爬波探头的声场指向特性图,获知该探头产生的爬波最大幅值方向与表面约呈15°,在33°左右激发的横波声压(4 mm横孔)比爬波主瓣高6dB,且该横波声压(大平底反射)比在30°左右激发的头波声压高9.5 dB。     

超声爬波检测CO_2焊打底层裂纹的探讨

探讨了超声爬波的声场特征。对不同型式、不同参数的爬波探头作了筛选,从中选定适用于检测CO2衬垫焊打底层纵向裂纹的爬波探头。较好地解决了此类焊缝中近表面危害性缺陷的检测问题。     

爬波在无损检测中的应用

由于爬波受工件表面粗糙的影响不大,同时具有对表面和近表面缺陷非常敏感的优点,使爬波检测成为常规超声波检测的有力补充。综合目前国内外的研究进展,列举了爬波在支柱瓷绝缘子、焊缝和螺栓裂纹等检测方面的应用,所有实例均表明爬波检测在这些方面的有效性。随着爬波理论研究的深入和检测仪器的发展,爬波在无损检测领域的应用必将越来越广泛。     

管式输电塔薄壁管对接环焊缝爬波探伤

简述了爬波的机理。为了有效解决管式输电塔薄壁管对接环焊缝表面、近表面缺陷的检测问题,采用了爬波检测技术,并对其性能进行了试验验证。结果表明,采用爬波探伤可以有效地检测出表面及近表面的缺陷。爬波检测具有广泛的应用前景。     

超声爬波技术检测薄壁焊缝的试验研究

采用超声横波检测薄壁焊缝表面和近表面缺陷时存在检出率低的问题。分析了爬波的波型特征,制作了带长横孔和刻槽孔和刻槽缺陷的焊缝试块,对薄壁焊缝的爬波检测技术进行了试验研究。结果表明,采用特制的爬波探头检测时,灵敏度满足不同深度缺陷的检出要求,并且对表面和近表面缺陷表现出更好的检出能力。     

压气机叶片原位超声表面波检测

采用便携式超声波探伤仪及特殊研制的表面波探头,辅以专用工装,实现了某飞机低压压气机叶片超声表面波原位检测;通过理论计算和试验验证,找出带有涂层表面的叶片超声表面波检测规律,总结了叶片超声表面波检测的影响因素。     

在役轧辊表面波检测裂纹深度的判定

超声表面波能有效检测出轧辊的表面裂纹,但由于其裂纹很浅且目前的超声波仪器无法对裂纹深度进行直接读数,因此轧辊表面裂纹深度的判定一直是困扰检测工作者的难题。通过计算得出了表面波检测中裂纹深度当量d与回波分贝差△的关系曲线,并将其应用于马钢各种型号的在役轧辊检测中,取得了良好效果。同时比对抛关系曲线并通过实践证明得出,GB／T23904--2009标准中的检测灵敏度调整方法不造用于磨削量最小为0．2mm的在役工作辊的表面波检测。该抛关系曲线使轧辊表面裂纹深度的判定更加简单准确,对在役工作辊的表面波检测具有一定的指导意义。     

某型飞机空速管的超声表面波检测

针对某型飞机空速管的形状与裂纹特点,特别是考虑了裂纹产生的特殊部位及工件形状对超声波传播的影响,提出了空速管原位表面波检测技术.根据空速管的特点,设计了专用的表面波探头,解决了某型飞机空速管无法原位探伤的难题,提高了飞行的安全可靠性.应用证明,超声表面波检测空速管效果良好.     

测量距离对超声表面波评价不同组织的材料表层硬度的影响

通过搭建高精度的超声表面波检测系统,采用双探头法测量不同热处理45钢标定试件超声表面波的传播声时和接收声波幅值,分别计算超声表面波的传播声速和衰减系数;在测量过程中,改变发射探头和接收探头之间的距离,研究不同测量距离及微观组织对超声表面波声速测量的影响,由此建立材料表层硬度、微观组织及超声表面波特征值之间的映射关系,得到超声表面波评价45钢试件表层硬度指标的标定模型,并对标定模型进行验证。研究表明,采用超声表面波声速评价45钢表层硬度可行,标定模型预测硬度误差满足工程应用误差10%的要求;超声表面波衰减系数与材料表层硬度没有明显的映射关系,不能作为评价45钢试件表层硬度指标评价参量。     

冷轧棍的超声表面波检测

为对轧辊表面和近表面的缺陷进行判断和定性分析,控制合理磨削量,提出用表面波对轧棍表面裂纹进行超声检测的方法,为制造商更好地控制轧辊质量提供了技术支持。     

TOFD检测中采用二次波评定近扫查面缺陷尺寸的方法

在TOFD检测过程中,因直通波宽度而产生的近扫查面盲区对检测影响很大。为精确定量位于近扫查面盲区的缺陷,制作了人工缺陷试块,对其采用常规TOFD以及TOFD二次波分别进行扫查。对比两种扫查方式所得TOFD图像可见,常规TOFD技术对近扫查面缺陷极易漏检且无法定量,而利用TOFD二次波扫查方式得到的图像能够显著分辨出缺陷并能精确定量,因此可弥补常规TOFD检测中对近扫查面缺陷检出能力的不足。