搅拌摩擦焊焊缝缺陷的超声相控阵检测技术

采用超声相控阵技术对不同厚度铝合金搅拌摩擦焊焊缝的缺陷进行了探测,通过改变相控阵的扫描角度、聚焦深度、焦点尺寸等参数对焊缝内部缺陷进行了准确定量和图像再现,并对缺陷信号标记部位进行了解剖、观察了缺陷的宏观形貌.结果表明,探头检测灵敏度高,易于快速分辨焊缝内部缺陷,结合不同的扫查方式直观给出缺陷三向视图,可准确定位缺陷的位置、尺寸、分布;缺陷形状直接影响回波的形状和峰值,小孔洞为单一尖锐波峰,峰值高大;包铝层和疏松由多簇波峰构成,S显示疏松亮点比包铝层密集且分布面较大.     

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。     

基于相控阵图谱的轨道车辆铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷自动识别系统

通过超声相控阵探头平行于焊缝方向匀速移动,实时接收铝合金车体搅拌摩擦焊焊缝中的缺陷回波信号形成的图像,并在工控机上采用LABVIEW编程软件对相控阵图谱进行识别,利用程序自动快速提取缺陷的尺寸及位置信息。程序运行结果表明,文中提出的铝合金搅拌摩擦焊接头相控阵图谱缺陷自动识别系统能够快速准确地识别出焊缝缺陷的位置、形状、尺寸,具有很高的工程应用价值。     

搅拌摩擦焊缝微细尺寸缺陷的无损检测技术

针对25 mm厚板2219铝合金搅拌摩擦焊缝中存在的微孔、疏松、“S”曲线弱连接、根部类裂纹等微细尺寸的缺陷,分别采用相控阵超声波扇形扫查、荧光粉渗透检测等技术进行无损检测,并与传统的X射线探伤结果进行对比,探讨不同的无损检测技术针对搅拌摩擦焊缝微细尺寸缺陷的工程适用性.经过对焊缝解剖,利用立体显微镜、光学显微镜、扫描...     

搅拌摩擦焊焊缝缺陷的超声检测静态波形研究

以铝合金搅拌摩擦焊的包铝、隧道型孔洞、疏松、未焊透缺陷为研究对象,通过采用单晶斜探头和双晶斜探头进行检测获取缺陷的静态波形,分别描述每种缺陷的静态波形特点,研究缺陷与静态波形之间的关系,并将两种探头的检测结果进行比较.结果表明:两种探头检测的缺陷静态波形形状较相似,缺陷的形态和大小直接影响着静态波形的形状和峰值,疏松和...     

小径管座角焊缝内部缺陷的检测方法对比分析

小径管座角焊缝内部缺陷检测是无损检测的难点。根据急冷换热器中的管座角焊缝规格制作了模拟试块,并加工了人工缺陷,分别用相控阵超声检测、常规超声检测和射线检测这三种方法对模拟试块的缺陷尺寸进行评定,以选择恰当的检测方法。结果表明,对缺陷尺寸还原程度最好的是射线检测,其次是相控阵超声检测。但是由于小径管座的结构原因,在制造过程中无法进行射线检测,相控阵超声检测是小径管座角焊缝缺陷检测的最佳选择。     

在役压力容器搭接角焊缝的相控阵超声检测

为了提高检测在役压力容器搭接角焊缝内部缺陷的效率和可靠性,设计了对比试块,进行了相控阵超声检测工艺验证试验,分析了验证试验获得的相控阵超声检测图谱.结果表明:该工艺可以对搭接角焊缝的典型内部缺陷进行识别和评定.     

相控阵超声波技术在构架环焊缝检测上的工艺研究

结合巴基斯坦铁路客车构架产品的结构特点,分析和破解巴基斯坦铁路客车构架横侧梁接口环焊缝的内部检测工艺难点,通过实验制定了相控阵超声波检测工艺方案,对构架横侧梁接口环焊缝进行相控阵超声波检测能够准确检测出该环焊缝中存在的各类内部缺陷,实现了焊缝的全覆盖以及内部缺陷的检出,并能根据回波图像显示排除结构对检测的干扰,既保证焊缝质量又提高生产效率,取得比较满意的结果。研究了相控阵超声波技术在环焊缝检测方面的应用,并在实际检测中得到验证。     

基于超声相控阵对焊缝缺陷的检测研究

为了解决超声相控阵检测过程中人为造成的缺陷误判及达到对缺陷准确分类的结果,首先对风电塔筒Q345E焊接试板内部预制人工缺陷-气孔、夹杂及裂纹;然后用超声相控阵设备对预制的三种缺陷分别进行检测,提取超声相控阵检测A扫数据。结合超声相控阵信号、小波包自适应分析信号的特点和不同小波基对采集信号的处理效果,选取dB10小波为最优小波基,提取缺陷"频率-能量"特征。最后利用小波包分解的第三层各个节点的缺陷特征能量比例作为BP神经网络输入参数,其缺陷分类结果的精度可达到90%。研究结果表明:以上方法对于Q345E焊接缺陷区分度明显,神经网络分类效果较好。     

全聚焦法曲面检测弯管焊缝

针对弯管焊缝沿圆周方向弯头表面几何形状变化特点,提出环焊缝用超声相控阵全聚焦法(TFM)进行成像检测,可获得高分辨力图像,且灵活性好。为验证所提出的方法,对声波在弯管壁内的传播,通过仿真平台,作了数值模拟。仿真结果表明,该法能准确测出反射源位置。实验证明此新法能取代RT,检测不同尺寸的弯管环焊缝,有效完成缺陷探、判、测、评。     

弯管焊缝曲表面超声相控阵成像检测

介绍弯管焊缝用超声相控阵检测(PAUT)安全取代射线照相检测(RT)的方法要领和细节。针对弯管焊缝沿圆周方向弯头表面几何形状变化特点,提出环焊缝用超声相控阵全聚焦法(TFM)进行成像检测,可获得高分辨力图像,且灵活性好。为验证所提出的方法,对声波在弯管壁内的传播,通过仿真平台,作了数值模拟。仿真结果表明,该法能准确测出反射源位置。最终实验证明:以此法取代RT,适用于不同尺寸的弯管环焊缝缺陷的探、判、测、评,满足相关规范标准要求。     

表面状态对铝合金激光焊接接头组织和性能的影响

采用激光焊焊接高强铝合金2524,研究三种表面状态——原始状态表面、去氧化膜表面、去包铝层表面对铝合金焊接接头组织和性能的影响。结果表明,三种表面状态下,去包铝层状态焊缝总裂纹长度最小,焊缝中心晶粒尺寸最大,接头抗拉强度368 MPa,达到母材强度的80.8%;原始状态接头抗拉强度最低331 MPa,比去包铝层状态低10.1%。     

相控阵超声扇形扫描技术在海底管道焊缝检测中的应用

海底管线相关标准规定,相控阵超声得到90%检出率对应的缺陷尺寸(高度极限值)不超过1mm,方可应用于海底管线焊缝检测,因此,确定相控阵超声检测工艺的POD(检出率)值成为技术能否应用的关键。设计制作了一系列具有不同尺寸、不同类型缺陷的测试焊缝,采用相控阵超声扇形扫描技术,对其进行了重复性及可靠性试验,充分验证了工艺的重复稳定性,获得了95%置信水平和90%POD值的结果,实现了工程上的应用。     

基于CEL方法搅拌摩擦焊材料流动及缺陷的模拟

基于欧拉-拉格朗日耦合(CEL)方法,建立一个新的搅拌摩擦焊多场耦合计算模型,模拟焊接过程中焊缝区材料的塑性流动与缺陷形成,并通过开展搅拌摩擦焊试验,分别从温度场、焊缝宏观形貌、焊缝截面塑性应变及焊接缺陷几方面对模拟结果的准确性进行验证。结果表明:模拟温度与实测数据吻合较好,最大误差为23.4℃;焊缝宏观形貌、焊缝截面塑性应变区的形状和尺寸均与实际焊缝吻合较好;模型能够较准确地预测焊缝内部孔洞缺陷的形成,且缺陷产生的位置与实际位置相吻合,缺陷尺寸的模拟值略大于其实测值。     

超声相控阵技术在高速动车组转向架焊缝检测中的应用

结合CRH3型系列高速动车组构架产品的结构特点,分析CRH3型系列高速动车组构架闸片托吊座关键焊缝内部检测工艺难点,通过实验验证了超声相控阵检测工艺方案,并对闸片托吊座设计结构改进提出合理性建议。对该焊缝进行相控阵超声波检测并在实际检测中得到验证,可以准确检测出该焊缝内部各种缺陷,研究了相控阵超声波技术在该类型焊缝检测方面的应用,实现了该焊缝检测的全覆盖,保证了焊缝质量。     

厚板多层多道焊温度场的有限元分析

考虑坡口形式对焊接热输入分布的影响及焊缝横断面形状特征,建立了超细晶Q460高强钢厚板多层多道GMAW焊有限元分析模型.利用ANSYS软件对超细晶钢多层多道焊焊缝及热影响区形状尺寸进行了模拟计算,计算结果与试验结果吻合较好.对超细晶钢多层多道焊温度场及热循环曲线进行了计算和定量分析.结果表明,后续焊缝对整个厚度方向上热影区热循环的峰值温度、高温停留时间及冷却时间有重要影响,应严格控制后续焊缝热输入或层间温度.     

相控阵检测与射线检测的缺陷识别对比

介绍了相控阵检测技术的几种成像方式,并对焊缝模拟试板进行检测。将焊缝中的常见危害性缺陷如裂纹、层间未熔合的相控阵检测图像显示与常规射线检测底片显示进行了对比,指出了各种缺陷在不同技术中显示的特点,并分析了相控阵检测技术对缺陷性质的识别方法,同时描述了该技术在无损检测中的优越性。     

火电机组主汽管道温度套管角焊缝相控阵检测及修复技术探讨

通过对火电机组主汽管道上直埋式温度套管角焊缝进行相控阵检测，发现焊缝中存在大量的内部超标缺陷。对角焊缝缺陷部位进行挖除过程中，发现焊缝内部存在大量夹渣、气孔以及未熔合缺陷，与相控阵检测缺陷位置匹配良好。通过制定合理的焊接工艺和焊后热处理工艺，成功修复焊缝缺陷。总结得出，应对运行时间超过10万小时的在役机组高温管道直埋式温度套管角焊缝开展相控阵检验；同时，对于直埋式温度套管结构，套管、焊缝和主管为同材质或同类材质，角焊缝内部质量经检测合格后，一般来说能够安全稳定运行。     

基于断裂参量K因子的焊接接头等承载设计系统

以高效准确的获得含不同缺陷接头满足等承载时的形状参数为目标,结合断裂力学理论及专家系统思想,开发了基于断裂参量K因子的焊接接头等承载设计系统.结果表明,该系统不但可以高效准确的给出焊缝和母材都含缺陷以及焊缝含缺陷母材无缺陷的接头满足等承载时的形状参数,显著提高了等承载接头的设计效率及准确性,推广了等承载接头设计思想.而且能够计算含缺陷接头承受静载时的应力强度因子、J积分、裂纹尖端张开位移、临界载荷和临界裂纹尺寸以及含缺陷接头承受疲劳载荷时的许用载荷幅值和裂纹扩展速率等相关参量,为准确指导含缺陷接头形状设计及安全性评估提供了基础.     

机车T型管接头焊缝的相控阵超声检测

机车油水管路中大量使用了管-管T型接头焊缝,其质量对列车的安全性极为重要。用带人工缺陷的实物试件进行了相控阵超声检测试验,结果表明:相控阵超声检测技术可以检测机车T型管接头焊缝的内部缺陷。相控阵技术有较高的缺陷检出率,检测效率高;工件图像的加载降低了检测人员判定缺陷的难度。