基于超声波法的紫铜焊接结构缺陷检测

针对常规的超声反射波法检测结果记录性差、可靠性低等技术缺点,采用超声衍射时差(time of flight diffraction,TOFD)法对厚壁(≥20mm)紫铜焊缝缺陷进行检测研究.通过对紫铜材料声学特性的分析,为超声波换能器的选取提供了依据;通过人工缺陷检测,测试了系统的检测灵敏度及精度,并确定了能更全面地反映焊缝中缺陷分布情况的检测工艺;采用超声TOFD法对紫铜焊缝进行了检测,并通过破坏性试验对无损检测结果进行了验证.结果表明,通过采用合理的检测工艺,超声TOFD法能够有效识别紫铜焊缝中裂纹类危险性缺陷.     

基于合成孔径聚焦的不锈钢焊缝超声TOFD检测技术

奥氏体不锈钢焊缝受粗大柱状晶组织的影响,其焊缝的超声TOFD检测信号信噪比低、扫描图像模糊,缺陷检测容易误判或漏检。为提高检测信号信噪比及扫描图像分辨力,引入合成孔径聚焦算法对超声TOFD-D扫描采集的A信号进行处理,并分析了变迹窗对处理后检测信号信噪比的影响。研究表明,通过优化选择变迹窗可提高检测信号的信噪比和缺陷的D扫描图像分辨力,有效地增强了超声TOFD检测技术对奥氏体不锈钢焊缝的检测能力。     

搅拌摩擦焊焊缝超声TOFD检测与缺陷评估方法

针对特种焊接构件中缺陷取向与检测面垂直的情况,采用超声衍射时差技术（TOFD）,对搅拌摩擦焊（FSW）焊缝中的缺陷进行识别和可视化检测,开展搅拌摩擦焊焊缝超声TOFD检测与缺陷评估方法研究。建立了FSW缺陷判别方法,实现了焊接工艺参数的优化,确保了焊缝质量,对FSW的推广和应用具有重要的意义和实际生产价值。     

ISO焊缝检测超声衍射时差方法验收等级解读

介绍了新版国际标准关于焊缝超声衍射时差技术(TOFD)的验收等级,为国内焊缝衍射时差技术验收标准的制定或修订提供参考。TOFD不但能精确测量缺陷深度,而且也适用于常规的焊缝检查,通过合理的设置,TOFD也能检测复杂的几何结构。     

TOFD技术在特殊结构焊缝检测中的应用

叙述了TOFD技术的工作原理。在蜗壳焊缝试板及焊缝检测中将超声波和射线检测技术进行了对比。焊缝的缺陷解剖试验表明,TOFD技术能检出常规超声和射线检测方法难以检出的平面状缺陷,对气孔、夹杂等体积状缺陷的检测结果与实际解剖结果有出入。鉴于TOFD技术缺陷检出率高,对面状缺陷灵敏、不受方向性限制、检测速度快、扫描图显示直观并且无辐射等优点,因此在石化装置等在役特种设备的安全评定中具有很好的推广价值。     

用超声衍射时差法对焊缝缺陷定性表征

采用超声衍射时差法（TOFD）检测焊缝中大量的缺陷，分析各类典型缺陷的响应特征，总结用TOFD技术对缺陷定性的方法，并与普通超声波检测结果进行对比。较之普通超声波检测，TOFD法直观，信息量大，对人员的依赖性低且定性准确。     

高密度聚乙烯热熔焊缝的PAUT和TOFD检测

针对常规超声检测技术较难检测高密度聚乙烯热熔焊缝的现状,使用相控阵超声检测技术(PAUT)和衍射时差法(TOFD)对热熔焊缝进行试验性检测。对3个含有预置缺欠管件进行检测和对比,发现两种方法均能够检出预置缺欠,并能对缺欠进行准确定位。两种方法的检测数据均可记录存储,至少能够形成A/B视图,显示直观,便于缺欠定量和定性,为热熔焊缝无损检测提供了新的技术选择。     

超声衍射时差法用于核电站常规岛管道焊缝检测的可行性

根据核电站常规岛管道焊缝施工特点,设计制作了带有人工缺陷的试块,对试块进行了超声衍射时差法(TOFD)、射线及超声检测,并对检测结果从检出率、缺陷定位、缺陷定量及缺陷评级等方面进行了对比分析。结果表明,TOFD方法在管道检测方面具有较高的可靠性。通过在工程现场进行TOFD和射线检测试验,表明TOFD方法在核电站常规岛中的应用是可行的。     

TOFD检测技术在球罐检验中的应用

介绍TOFD技术在球罐焊缝检测中的要求,对TOFD检测仪器的调校方法和实际检测中的各项参数的设置进行了分析,举例说明TOFD检测技术与常规检测方法对不同缺陷检测灵敏度的差异,从而验证了TOFD检测技术在球罐检测中的可靠性。     

多用途智能爬行器的研制

针对大合拢焊缝检测,开发了用于长直焊缝超声检测的多用途智能爬行器。介绍了大合拢焊缝的TOFD检测工艺,根据工艺设计了爬行器的总体结构,从模块化机械设计、电气设计和软件设计三个方面进行了研究。利用试板架测试了爬行器性能,在板对接焊缝上进行了现场试验,从试验结果可以看出,多用途智能爬行器无须搭设脚手架即可实现对长直焊缝的TOFD检测,具有使用方便,检测效率高,检测结果质量稳定等特点。     

基于图像线性化处理的超声TOFD检测缺陷定位方法

超声TOFD检测方法在厚大焊缝的检测中具有较强的优势,特别是对裂纹类的缺陷,其检出效率高。为满足工程现场检测的需要,开发了基于USB接口的便携式超声TOFD检测系统,利用该系统对含有不同尺寸的人工底面开口窄槽的铝合金试块进行了D扫描检测。同时利用提出的自动算法提取了焊缝区域并将该区域的图像进行了转换,解决了D扫描图像在纵向方向上的显示与焊件厚度之间非线性的关系。结果表明,处理后的图像便于缺陷深度测量,检测人员可根据线性关系直接估算出缺陷的深度和高度,提高了检测效率。     

基于TOFD和AE技术的高压多层包扎储罐的结构完整性评价与安全评估

在对三台超期服役的高压多层包扎储罐检测中,在外壁纵向对接焊缝处共发现21条扩展性裂纹,打磨修补后采用TOFD技术对外表面焊缝进行了局部检测,同时采用声发射检测技术进行了整体的结构完整性评价,得出该三台容器可继续使用的结论。结果表明,采用TOFD局部检测技术与AE整体评价技术对容器(特别是超期服役的容器)进行结构完整性评价与安全评估,是一种安全可行的方法。     

铝合金焊缝超声TOFD检测的信号特征

针对厚板铝合金焊接接头的检测，研究了超声衍射时间差法（TOFD）检测时的信号特征及衍射规律，并探讨了最佳检测工艺参数和缺陷测量精度。研究结果表明，缺陷尺寸的测量结果与真实值基本吻合。其研究为实际焊接接头的检测奠定了基础。     

LFM激励信号在超声TOFD检测中的应用

对于大厚度焊接试件的超声衍射时差法检测(time of flight diffraction, TOFD),常规超声激励难以同时满足信噪比、检测距离以及检测分辨率的要求.文中将线性调频脉冲压缩技术应用在超声TOFD检测中,线性调频(linear frequency modulated, LFM)激励可综合改善检测信噪比(signal to noise ratio, SNR)与分辨率.首先对试验用10 MHz超声换能器进行了LFM信号参数测试,选择了合适的时宽和带宽.对埋藏3 mm高的横槽缺陷的钢板分别进行了超声LFM激励的TOFD检测及常规超声TOFD检测,对比发现超声LFM激励的TOFD检测精度高达0.01μs,可准确区分缺陷上下端衍射波.在较低的激励电压和系统增益下,实现了较高的检测信噪比及分辨率.     

焊接接头中偏心缺陷的TOFD检测

针对采用TOFD技术检测焊缝缺陷时,缺陷偏离焊缝中心的技术难点,先从理论上研究了TOFD检测声场的覆盖特点,归纳了偏心缺陷对TOFD检测的影响。通过相关试验,对比了非平行扫查以及平行扫查的TOFD检测结果,得出可通过结合非平行扫查、平行扫查以及偏心非平行扫查的方法来确定偏心缺陷的结论。     

船舶大合拢焊缝交叉部位的TOFD检测方法

利用超声衍射时差（TOFD）技术检测船舶大合拢焊缝交叉部位时,为了覆盖由于焊缝余高带来的扫查盲区,设计了与焊缝成45°夹角的两次斜向扫查的专用TOFD检测工艺,并推导了计算缺陷长度和深度的公式,以修正斜向扫查带来的缺陷长度和深度值误差。使用该工艺和计算公式在现场检测了18万吨散货船大合拢焊缝交叉部位共46处,与X射线照相结果相比,设计的TOFD检测方法能够基本满足检测要求。     

欧盟TOFD技术新标准

介绍欧盟新标准CEN/TS14751：2004《焊缝超声TOFD法检测》的有关新要求。该欧标规定了A、B、C、D四种检测等级,不同壁厚（6mm～300mm）对接焊缝的TOFD设置,时间窗和灵敏度的调节方法,切槽试块和横孔试块的形状尺寸,焊缝分区扫查、中心扫查和偏心扫查的要领;列出了18张TOFD自身质量和典型缺陷的识别图谱。特别推出了克服TOFD固有局限性的一些新方法。期望对国内正在积极推广应用的TOFD技术提供新借鉴。