曲面工件超声外圆轴向检测探头与对比试块曲率半径选择问题的探讨

超声检测标准规定,检测面曲率半径小于250mm对接接头超声检测,如检测面曲率半径R≤W2/4时,应采用与检测面曲率相同的对比试块。实际检测中,由于大量曲率半径小于250mm的对接接头不适合上述计算方法,并同时缺少对探头表面曲率的要求,致使曲面工件检测时,其工件曲率与所用探头及对比试块的曲率达不到合理的耦合要求,使检测灵敏度与信噪比无法得到有效控制。本文通过不同厚度"薄层界面对声强透射率"的影响,对直径600mm以下曲面工件检测所用探头与对比试块曲率的确定进行了论述。     

基于曲晶片相控阵超声的细长轴类锻件检测仿真与试验

细长轴类锻件的缺陷方向通常与轴线平行,因此一般超声检测采用纵波直探头在锻件圆周面上进行扫查。由于细长轴类锻件的直径较小,其圆柱曲界面与探头很难实现完全接触而使得耦合层厚度不均,进而导致超声波透射系数减小以及检测灵敏度下降。为实现对细长轴类锻件缺陷的有效检测,从理论上分析了圆柱曲晶片及曲晶片相控阵的检测原理,提出了曲晶片超声相控阵聚焦技术。通过仿真软件CIVA对常规探头、曲晶片探头以及曲晶片相控阵探头形成的声场聚焦分布规律进行研究,设计加工了曲面对比试块和带人工缺陷的细长轴类小型锻件,开展了平面晶片和曲面晶片的相控阵探头超声检测试验,验证了提出的曲晶片超声相控阵聚焦方法的可行性与合理性,结果表明该方法的检测灵敏度和定位定量精度均优于常规直探头和平晶片相控阵探头的。     

超声检测中双孔法调节扫描速度的应用

针对承压设备管子和压力管道环向对接焊接接头的超声检测使用的GS试块如何完成扫描速度调节,如何利用公式计算测试探头K值和前沿长度提出了自己的看法。     

奥氏体不锈钢对接焊接接头超声波检测对比试块的制作

奥氏体不锈钢对接焊接接头的超声检测中,带焊缝的对比试块的制作对检测评价结果非常重要,也能为超声波仪器探头系统的灵敏度调整提供较为客观有效的参考。为使对比试块更贴近实际检测的需要,采用将试块竖立焊接方式设计制作了超声检测对比试块。并与平躺x型坡口对比试块进行了细致对比,结果显示采用竖立焊接试块调试的检测灵敏度更为恰当。实际检测工作也验证了竖立焊接对比试块能更好地满足检测要求。     

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。     

插入式接管角接接头超声波探伤缺陷定位

对插入式接管角接接头探伤时,探头在不同位置时其所在平面的曲率变化规律进行研究,推导出任意位置探头所在平面的曲率半径的计算公式,根据该曲率半径研究曲面周向探伤时显示深度与实际深度及跨距的关系。以实际探伤中经常遇到的插入式接管角接接头的型式为例进行计算并制作缺陷定位曲线图,利用该曲线图可实现缺陷的定位,提高插入式接管角接接头的现场检测效率和检测质量。     

承压设备管子和管道环向对接接头的超声检测用对比试块

介绍了NB/T 47013.3-2015标准对锅炉、压力容器等设备管子和压力管道的环向对接焊接接头用对比试块的设计、制作要求,对不同设计方案进行了分析和比较,给出了壁厚不小于6 mm且曲率半径为80～250 mm的环向焊接接头超声检测用对比试块的曲率半径设计方案,解决了壁厚为4～6 mm且曲率半径在80 mm以上的承压设备Ⅱ型焊接接头超声检测用对比试块的需求,结合标准化、统一化和实用性原则给出了该类对比试块制作的最优方案,提出了对比试块与被检材料的声学性能相似性的衡量指标和参考依据,对NB/T 47013.3-2015标准提出了改进建议,供相关单位在标准修改和工程实际应用中参考。     

超声波弧面探头入射点和折射角的测量方法

根据超声波反射的特点,设计曲率与被检工件曲率相同的专用试块,以保证探头与工件良好耦合,并在试块上加工入射点和折射角度标识,无需计算和专用测量工具,利用超声波声束在试块圆弧面和大平底面处的反射,就可实现准确、便捷地测量弧面斜探头的入射点和折射角。     

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。     

超声波检测脚跟试块及其应用

标定曲面斜探头入射点、折射角和扫描零点的校准试块是目前超声波探头制造商、校准实验室和使用厂家亟需的无损检测技术。介绍了脚跟试块的技术特点和设计原理，脚跟试块的专项用途和常规用途。脚跟试块不仅能保证曲面斜探头对检出缺陷的精确定位，提高凸曲面锻件、铸件和管件周向超声波检测的水平，同时它还能“一块多用”，测试仪器性能和校验灵敏度。     

动车组轴装制动盘盘毂连接座裂纹的超声波检测

介绍了一种采用A型脉冲反射法手工超声波在轴装制动盘盘毂连接座裂纹检测中的应用案例,针对特定工件的特点,确定了其相关检测工艺参数及工艺验证的方法,如:探头入射角度、晶片面积、波型和探头频率、扫查区域、探头自身尺寸的选取、实物试块制作、灵敏度的标定、参考波的设置。现场检测应用表明,该方法能对动车组轴装制动盘盘毂连接座裂纹实施有效检测。     

三代核电反应堆压力容器进/出口接管安全端相控阵检测

相控阵检测技术可以通过一个探头实现角度连续变化的多角度扫查,适用于复杂工件的检测,具有改变声束角度、聚焦范围、焦点尺寸等特点,从而获得最高的检测灵敏度和信噪比,检测效率较高。本文通过试验优化了超声相控阵检测设备参数设置及聚焦法则参数设置,通过相控阵超声检测技术能够检出试块上所有的体积型及平面型人工反射体,检测灵敏度及信噪比良好,适用三代核电反应堆压力容器进出口接管安全端焊缝的检测。     

海洋平台构件单面焊焊缝超声检测根部回波的影响分析

海洋石油平台在建造过程中会大量使用只从一面焊接的管纵焊缝接头和TKY型管状接头。该类接头焊缝往往要求进行100%的超声检测,以确定焊缝中是否存在缺陷。受根部钝边角度和探头扫查面曲率变化的影响,焊缝根部的超声回波十分复杂。制作了含有不同倾角的根部钝边反射体试块,并对由根部反射面倾角变化引起的根部超声回波进行了分析。     

超声C扫检测系统灵敏度影响因素探讨

针对超声C扫检测系统可能出现的灵敏度波动，通过采用不同的扫查参数，利用对比试块进行检测试验。结果表明，超声C扫检测系统的灵敏度受工件表面加工质量、机械运动轴偏移量、探头入射角度、试块声程、距离波幅曲线、闸门设置等诸多因素影响。当灵敏度变化较大时，及时进行参数修正可在一定程度上减小误差，提高系统的检测灵敏度。     

有限元模拟仿真在压力容器对接接管焊缝相控阵超声检测工艺设计中的研究与验证

针对大壁厚压力容器接管焊缝多为窄间隙对接焊接头,超声检测中存在扫查路径复杂、定量定性精度差和检出率相对较低等难点,引入有限元模拟仿真技术。通过建立工件3D模型和不同类型的缺陷,模拟各缺陷在压力容器筒体外壁和接管内壁相控阵超声检测时的响应情况,优化相控阵超声探头、楔块设计和探头运动轨迹,最终实现检测工艺的理论设计。在带有自然缺陷的模拟试块上,验证检测工艺的准确性和可靠性。对比有限元模拟仿真和在模拟试块上的实际检测情况表明,经过仿真设计过的相控阵超声检测工艺可有效提高接管窄间隙焊缝中缺陷的检出率和检测精度。     

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.     

安放式角接接头焊缝超声波检测用试块的选择

针对安放式角接接头焊缝的超声波检测要求,制作了两种不同形式的参考试块(不带焊缝的校准试块和带焊缝的模拟试块),利用几种探头对其进行了灵敏度对比试验,比较了这两种试块的灵敏度差异,为该类焊缝超声波试块的选择及检测工艺的制定提供参考。     

铸铁烘缸的超声波检测

针对铸铁烘缸的超声波检测特点,提出了检测方案。制作了ZGZ系列双晶探头用试块、长横孔试块、烘缸长横孔对比试块和烘缸切槽对比试块。使用不同探头在试块上进行了灵敏度测试校验。试验表明,采用小角度纵波双晶探头可检测3mm当量直径的体积形缺陷,采用大角度纵波双晶探头可检测筒体及大曲率过渡区2mm深裂纹类面状缺陷。工程应用实例验证了铸铁烘缸超声波检测的可行性和有效性。     

核级高密度聚乙烯管道热熔接头的相控阵超声检测

针对HDPE(高密度聚乙烯)管道热熔接头超声检测声衰减大,检测信噪比低等问题,通过CIVA仿真软件中的超声模块对厚壁HDPE管道进行声场仿真,研究了探头频率、晶片尺寸和阵元排列对管道热熔接头中声场分布的影响,优化了检测用相控阵超声探头参数。采用优化的探头和检测工艺在含标准反射体和典型缺陷的试件上进行声场仿真和检测试验,结果表明,提出的检测工艺可全部检出■914.4 mm管道中预设的不同深度和类型的典型缺陷,整体检测效果较好。     

管道环向对接焊接接头超声检测用对比试块的讨论

JB／T4730．3—2005标准对环向焊接对接接头超声检测只设计了管道外径在声159mm以下的GS系列对比试块,而对钢管外径≥Ф159mm的管道只提出了对比试块有关要求。在分析了这些要求的基础上,归纳出设计对比试块的3个考虑步骤,并按照单一管道以及多种管道规格超声检测需要和试块系列化需求,提出了对比试块具体设计方案。