动车组构架异型焊缝超声相控阵检测

分析了动车组构架部分需检测的结构特殊的焊缝,介绍了在动车组新制和检修构架中使用超声相控阵检测焊缝中裂纹、未熔合等缺陷的应用案例,详细叙述了检测方案的确定过程以及探头与楔块、发射晶片、角度范围、步进偏置等相关工艺参数的选定方法,且进行了方案可行性验证试验。结果表明,超声相控阵检测技术能实现对动车组构架异型焊缝的检测。     

焊接接头的相控阵超声检测

相控阵超声检测技术通过控制探头中各芯片的激励和调节声束参数来进行检测,具有无需锯齿扫查,声束角度广,缺陷显示直观等特点。通过对含焊接缺陷试板的焊接接头进行相控阵超声检测,并与其他检测方法进行对比,综合分析了典型缺陷信号特性,为相控阵超声检测技术在焊接接头缺陷实际检测中的应用提供借鉴。     

基于超声相控阵技术的铝合金锻件无损检测研究

针对航空航天关键件所使用的2A14-T6铝合金锻件内部可能存在的不可预知的缺陷,开展基于超声相控阵技术的检测工艺及方法研究。通过合理布置相控阵探头的位置,选用合适的相控阵探头和扫查方式,试验发现超声相控阵检测技术可以对满足Φ2 mm当量的不同类型缺陷的检出。与常规超声检测方法相比,超声相控阵技术检测铝合金锻件有着更大的技术优势和应用前景。     

海洋平台结构管节点焊缝超声相控阵检测技术

为了提高海洋平台结构手工超声检测结果的重复性和缺陷定量的准确性，研究了适用于海洋平台结构的超声相控阵检测成像技术。该技术采用区域划分法将管节点焊缝分成垂直方向的若干区，由扫查器携带超声相控阵探头运动，对其分区进行电子扫查，检测结果以图像形式显示。提出海洋平台结构超声相控阵检测方案，并使用该系统在对比试件上进行试验。试验结果表明，该方法对缺陷的检测能力与传统超声检测方法相同，但检测结果的重复性和可靠性等方面，都优于传统超声检测技术。     

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。     

相控阵超声检测技术在硬质合金轧辊修磨中的应用

根据相控阵超声检测原理,设计硬质合金开槽、刻肋轧辊相控阵超声检测试块,利用此试块,配置特定的探头与相应的楔块,进行相控阵超声检测仪器的调整、检测灵敏度的调试。以开槽、刻肋轧辊的内表面为接触面,采用调试好的仪器对轧辊开槽、刻肋位置进行相控阵超声检测。通过实验验证,利用设计的试块调试检测仪器及检测灵敏度,采用以开槽、刻肋轧辊内表面为检测面,进行40°～70°范围扫描的相控阵超声检测方法能检测轧辊开槽刻肋位置的内部缺陷,能准确判断缺陷的位置,准确指导轧辊修磨工艺参数,误差在0～2 mm。     

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。     

各向异性焊缝相控阵超声检测楔块角度的优化设计

超声波在各向异性介质中传播时,超声衰减值和声速大小会随声波入射角度的变化而改变,因此针对各向异性焊缝相控阵超声检测的特点,提出了一种通过优化探头楔块角度来获得最佳入射角度的工艺方案。首先,利用电子背散射衍射法评价焊缝的显微结构,基于Silk模型建立了焊缝各向异性模型;其次,运用CIVA仿真软件计算不同楔块角度、不同检测距离对应的反射幅值;最后,对数据进行综合分析,确定最优化的楔块角度以获得最佳的反射信号幅值。运用优化设计方案对奥氏体不锈钢小径管对接焊缝试样进行数值仿真和检测试验,结果表明,通过使用角度优化后的探头楔块的相控阵检测仪,可以很好地实现奥氏体不锈钢的焊缝检测,使缺陷定位更加准确,为奥氏体不锈钢焊缝检测工艺优化提供了可行的技术方案。     

管道环缝相控阵超声探伤技术的应用——国外超声检测动态

介绍20世纪末国外相控阵超声探伤瓣技术在管道环焊缝检测上的成功应用。通过多压电元件相控阵探头纵向电子扫描和对管子的周向机械扫查，可对管道环焊缝作快速检验，为保证相控阵探头在主要性上等效于普通斜探头，用聚苯乙烯作楔块材料，用高分子聚合物作换能器材料，并用曲面声透镜改善探头在管子轴向和周向的声束特性。     

氢环境箱厚壁筒体的相控阵超声周向检测

针对氢环境箱厚壁筒体的外径内径比高达18.5,常规的周向超声检测技术存在灵敏度低、缺陷定位困难等问题。笔者提出了140 MPa氢环境箱厚壁筒体的相控阵超声周向检测技术,根据超声仿真软件CIVA对带曲面楔块的相控阵超声探头在厚壁筒体中产生的声场进行仿真研究,并加工带有人工缺陷的对比试块进行试验。结果表明:提出的相控阵超声周向检测技术对氢环境箱厚壁筒体的内外表面及内部缺陷均具有较高的检测灵敏度和检测精度。该技术已成功地应用于140MPa氢环境箱厚壁筒体的定期检验中。     

搅拌摩擦焊焊缝缺陷形态对超声相控阵检测的影响

搅拌摩擦焊缺陷界面紧贴、细微、取向复杂,常用的检测方法在角度选择及缺陷判别上存在难点,超声相控阵可在单一探头上实现多角度聚焦扫查。以不同形态未焊透(LOP)和隧道孔作为研究对象,采用超声相控阵扇扫,研究了界面取向和曲率对检测的影响。结果表明:超声相控阵扇扫可不移动探头对未焊透和隧道孔进行精确识别;平直未焊透界面检测受界面取向及入射角的共同影响,信号强度与声束和界面偏离垂直的程度呈反比,弯曲未焊透界面检测受界面曲率影响,信号强度与曲率成反比,综合多角度检测得到的角度-幅值曲线可以判断未焊透界面是否弯曲。     

聚乙烯管道热熔对接接头的超声相控阵检测

在研究聚乙烯管道热熔对接接头超声检测中超声波反射规律的基础上,提出对该接头使用超声相控阵检测技术。研制了基于相控阵聚焦和超声实时成像技术的超声自动检测系统,通过液体楔块的声阻抗匹配,克服了聚乙烯材料声衰减严重和检测界面声能损耗对超声检测造成困难的问题。通过制作典型缺陷的聚乙烯接头缺陷试样,进行了可靠性测试和工艺试验,结果表明,提出的超声相控阵检测技术能可靠地检测出聚乙烯热熔对接接头中的典型缺陷。     

相控阵探头楔块磨损对检测结果的影响

介绍相控阵探头楔块磨损对检测结果的影响。采用相控阵扇形扫描检测根部未焊透缺陷、坡口未熔合缺陷及气孔缺陷,通过使用完好的楔块和磨损的楔块对这3类缺陷检测结果的图像进行比较,得出结论:楔块磨损会影响缺陷的定位与定量,进而影响检测结果的准确性;必须定期监测楔块磨损状态,以保证检测结果的可靠性。     

奥氏体焊缝的两种超声检测方法对比

结合工程应用数据,对全聚焦相控阵超声和双晶聚焦纵波斜探头超声两种技术的粗晶焊缝质量检测结果进行了对比分析,得到两种技术的信噪比数据、缺陷检出能力数据以及扫查覆盖能力的评价结果,指出了全聚焦相控阵检测技术具有覆盖范围大的特性,可减少扫查次数,提高检测速度,降低缺陷漏检的概率。     

奥氏体不锈钢小径薄壁管焊缝超声相控阵检测工艺

通过理论分析并参照DL/T 820—2002标准,深入分析了奥氏体不锈钢小径薄壁管焊缝超声相控阵单侧扫查时探头及声束的布置、各种参数的设置原则、DAC的制作等,提出了缺陷评定时缺陷波幅及长度的确定方法。通过分析表明,对于该小径薄壁管的检测,超声相控阵技术可以得到与常规超声检测相同甚至优于常规超声的缺陷检出效果。     

埋地钢质管道本体无损检测技术

本文主要介绍快速、高效开展埋地钢质管道本体检测的方法,阐述管道本体无损检测相关技术,主要应用漏磁法、超声相控阵、超声波C扫描法等检测手段,采用漏磁检测、超声相控阵等检测方法进行缺陷初扫(定性),然后利用超声测厚仪和超声波C扫描仪进行精确检测,最终对管体缺陷准确描述,达到风险受控的目的.     

铆钉超声相控阵检测及应用

飞机铆钉脱落,将给飞行安全造成重大隐患.为保障安全,本文提出采用超声波检测方法对铆钉实施在役监测.利用线切割方法加工不同深度及位置人工缺陷的铆钉,并制作专用铆钉对比试块.分别使用常规超声波探头和相控阵超声波探头对试块中铆钉进行检测,比较超声检测A扫查结果与相控阵超声检测扇形扫查结果,表明采用20MHz常规延迟块探头能够...     

核电枞树型汽轮机叶片根部的超声相控阵检测技术

建立了一套针对核电枞树型汽轮机叶片根部的超声相控阵检测技术。通过对叶片的受力分析,了解叶片应力分布,关注缺陷最易产生的部位;通过声场仿真量化相控阵探头各参数与探头激发声场间的关系,设计叶片检测专用的相控阵探头;再结合现场检测条件,针对不同检测部位设计相应的扫查方式,实现超声波对第一齿的全覆盖扫查;在模拟试块上进行检测试验,验证检测工艺的有效性。将检测技术应用于工程实际,证明了该技术的可靠性。     

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...     

薄板焊缝检测的超声相控阵楔块设计

针对薄板检测的特殊性,运用Snell公式等分析计算设计了一种超声相控阵斜探头楔块,并采用声场模拟以及实际检测方法验证了设计的楔块对于薄板搅拌摩擦焊缺陷的检测效果。结果表明,采用上述方法可以优化楔块设计,减少盲目性。按照设计结果加工的楔块对薄板具有良好的检测效果,可检测出3mm板中距离上表面1mm直径为0.3mm的侧孔。