核电站压力容器接管安全端同种钢焊缝的相控阵超声检测

反应堆压力容器接管安全端与主管道对接接头属奥氏体不锈钢同种钢焊缝,受晶粒粗大等因素的影响,其常规超声检测的难度较大。结合焊接结构特点以及相控阵超声检测技术的优势,提出了一种接管安全端同种钢焊缝相控阵超声检测技术方案,阐述了相控阵探头参数设计方法,并根据确定的参数进行声场模拟和实测验证;使用参考试块、相控阵探头与常规探头进行了对比试验。试验结果表明,设计的相控阵检测技术方案可以有效地对接管安全端同种焊缝进行检测,定量能力高于常规超声检测技术的定量能力,并能有效减少探头数量和检测时间。     

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。     

不锈钢管环焊缝的相控阵超声爬波检测

针对传统的相控阵检测工艺无法满足焊缝区域检测需求的问题,首先对爬波检测技术原理进行了研究,基于相控阵超声检测技术,对比了不同类型的相控阵双晶探头激发爬波时的检测效果,分析了相控阵探头晶片参数对爬波检测的影响。希望通过相控阵超声检测技术激发爬波,从而有效解决不锈钢管环焊缝检测中的问题。     

奥氏体不锈钢管道环焊缝的超声相控阵检测

介绍了奥氏体不锈钢管道环焊缝的超声相控阵检测技术方案,阐述了检测过程中相控阵探头的关键参数选择方法,并采用CIVA声学仿真软件对选择探头的声场分布进行模拟,最后通过对奥氏体不锈钢自然缺陷试块进行检测试验,结果表明:手动超声相控阵检测技术能够作为核电站奥氏体不锈钢管道环焊缝常规自动超声检测的有效补充。     

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。     

宽带高灵敏度柔性相控阵探头的发展与应用

超声相控阵技术因为检测效率高和灵敏度高等优势而常应用于工程实践中,但对于一些复杂表面材料的检测,常规相控阵探头不能与材料紧密贴合而导致检测困难。介绍了一种可以通过接触法检测材料的不规则表面和倒角处的柔性相控阵探头,并对其性能进行改进,提出了一种新的柔性相控阵探头。对新旧柔性相控阵探头的性能进行比较,表明了新的柔性探头具有高灵敏度和高分辨率(可达0.1mm)。最后,列举了新柔性相控阵探头在实际工程中的应用。     

超声相控阵探头的形式以及专用相控阵探头的开发应用案例

针对超声相控阵探头的几种常见形式,根据阵列不同的排列方式和用途,分别介绍了各种探头的特点与适用范围;简要介绍了国内外相控阵探头的研发应用情况;对于复杂特殊结构件的检测,引入了新型专用相控阵探头的理念,并详细阐述了2个专用相控阵探头开发应用的典型案例,包括开发总体思路以及设计流程、检测试验等,为相控阵技术的推广应用起到借鉴作用。     

球墨铸铁件的超声相控阵技术检测

介绍了超声相控阵检测技术的原理及特点,对比了超声相控阵技术检测与传统超声波检测的区别,详细叙述了超声相控阵技术检测在叶片、轮毂球铁件中的应用,并叙述了在检测过程中的注意事项。最后指出:(1)检测外形复杂、壁厚较大的大型铸件时,需要将低频与高频探头、标准楔块与特制楔块、扇扫探头与线扫探头结合使用。(2)与传统超声探伤方法相比,相控阵方法可以清晰地分辨出相邻较近的小缺陷,能更准确地测量密集缺陷区的厚度方向尺寸,有利于缺陷级别的准确评定。     

基于CIVA软件的全聚焦相控阵声场特性仿真

全聚焦相控阵是当前超声无损检测领域的研究热点,但其声场特性和检测工艺方面的研究较少。在CIVA仿真软件平台的基础上,开展了全聚焦相控阵的声场仿真计算与缺陷响应研究。采用相同激发参数和孔径的超声探头仿真常规超声声场和全聚焦相控阵声场,分析比对各自的声场特性。通过缺陷响应研究模拟全聚焦相控阵声场与横通孔之间的作用,并分析了全聚焦相控阵技术的检测能力。该研究工作有望为全聚焦相控阵探头的研发设计以及检测工艺的制定提供参考。     

汽轮机T型叶根的超声相控阵检测

针对火力发电厂汽轮机组上T型叶根的无损检测,通过对比常规超声检测方法的局限性,结合超声相控阵检测理论,定制了专用微型线阵相控阵探头,提出了一种采用超声相控阵技术进行T型叶根裂纹检测的方法,并在新疆某电厂汽轮机组大修现场进行了实际应用。说明超声相控阵检测技术用于汽轮机T型叶根裂纹检测具有实用性、可行性和准确性。     

相控阵超声无损检测系统的研制

以探讨相控阵超声无损检测系统的研制为目的，从相控阵原理着手，对检测系统的工作机理及系统组成进行简略阐述，重点研究阵列探头设计、相位精确控制、超声信号模拟／数字处理及缺陷成像中的关键技术。最后利用系统进行了试块检测成像对比试验。初步试验和研究表明，相控阵超声无损检测系统比传统单探头超声无损检测具有信噪比高、缺陷分辨力强、有效探伤范围宽以及工作效率高等特点。     

一种双晶线阵相控阵探头的设计开发

根据常规单晶相控阵探头在应用中面临的一些局限性需求,通过需求分析、方案建立、数值模拟,并结合多年的超声检测探头开发经验,SIUI设计开发出一种国产的双晶线阵相控阵探头,经过测试,探头的性能指标达到先进水平。通过配合国产相控阵检测系统以及专用应用软件进行实际应用,探头在检测中获得了优秀的成像效果,可以替代国外同类型产品,并更好地满足国内需求。     

钨钼异型构件相控阵超声检测方法探讨

大型的钨钼坩锅壁薄,面积大,检测费时;其壁与底的接口处部位结构复杂,有过度弧面,检测难度高,易漏检。为此采用相控阵超声检测方法,对其壁与底分别采用相控阵超声双晶纵波探头进行检测,对其接口处部位采用相控阵横波探头进行检测。针对坩埚的结构特点,分别设计坩埚壁与底、坩埚接口处2块标准试块,利用2块标准试块进行实验。结果表明,相控阵超声检测技术能对钨钼坩埚内部进行检测,不漏检,满足坩埚内部无损检测要求;与常规超声检测对比,相控超声检测速度快、效率高,不漏检,检测结果直观;利用TOM双晶探头能检测坩埚壁内部直径0.5 mm、埋深6 mm的孔洞缺陷。     

钢轨铝热焊焊缝的超声相控阵检测技术

常规超声方法检测钢轨铝热焊焊缝时,不同区域焊缝的检测需更换不同K值的探头,检测速度慢且由于光斑和灰斑等缺陷反射很弱,很容易造成漏检。超声相控阵声束具有可偏转和聚焦的特点,使得声波反射能量足够大且不用频繁更换探头。通过对含已知机械加工缺陷和未知自然缺陷的钢轨铝热焊焊缝试样进行检测,验证了超声相控阵方法检测铝热焊焊缝的可行性和有效性。通过与常规超声检测方法进行对比,得出超声相控阵检测钢轨铝热焊焊缝具有速度快、效率高、重现性好和检测结果直观等优点。     

相控阵超声检测声场近场区长度的理论

相控阵超声检测技术可靠高效、无辐射,可应用于工业无损检测中。对于均匀各向同性材料工件,尤其是焊缝的相控阵超声检测,可采用超声斜入射脉冲横波扇形扫描检测的方法。探讨相控阵超声探头辐射不同偏转角度声场的近场区长度问题,进行了理论计算和仿真分析,发现焊缝检测中常用有机玻璃楔块角度为36.2°时,偏转角度越大,近场区长度越小。结果可为相控阵超声检测工艺设计和检测设备校准提供参考。     

依据ASME标准的PAUT现场检测推荐作法

针对相控阵检测技术现场应用,依据ASME标准要求,对超声相控阵仪器的校准、探头校准以及校准试块和认证试块的制作要求作了进一步的规范。对今后超声相控阵检验技术现场应用起到了指导作用。     

核电混凝土相控阵超声检测的数值模拟分析

基于核电混凝土预设缺陷的相控阵超声检测试验,采用COMSOL软件进行模拟分析和模型的可靠性验证。采用验证后的模拟方法来研究不同相控阵阵列偏转角度和聚焦距离对超声检测的影响。结果表明,相控阵超声检测是一种有效的无损检测方法,COMSOL多物理场模拟软件能够正确模拟声束在缺陷混凝土中的传播规律;相控阵阵列采用不同的声束偏转角度和聚焦距离对检测结果有一定影响。该结论为混凝土检测用相控阵超声探头的工程设计提供了一定参考。     

EPR核电站主管道的超声相控阵检测

EPR(European Pressurized Reactor)核电站主管道是连接压水堆核电站主回路系统的重要组成部件,采用锻造奥氏体不锈钢窄间隙焊缝连接而成,奥氏体不锈钢管具有声学各向异性、晶粒粗大以及大壁厚的特点,为了提高主管道环焊缝超声检测的可靠性和检测效率,开展了主管道环焊缝超声相控阵检测技术的研究。使用专业声学仿真软件对相控阵探头产生的声束以及声束在奥氏体钢管内的传播进行了声场的仿真模拟,设置了超声相控阵探头参数和相控阵检测工艺参数,并在带有自然缺陷的模拟体试块上进行了试验。试验结果表明,所开发的相控阵超声检测工艺可有效检出验证试块中的缺陷,且缺陷定量分析结果满足规范要求。     

超声相控阵检测硬件电路设计

相控阵超声成像检测技术在工业无损检测领域中的应用越来越广泛。其通过控制阵列探头中各个阵元激励脉冲的时间延迟,以实现聚焦点位置和声束方位的变化,从而合成相控阵波束,完成超声扫描成像。设计了超声发射接收电路,并通过超声标准试块验证单通道超声检测电路的可行性。根据设计要求,将单通道电路进行相应的扩展,可得到多通道相控阵超声检测电路并通过控制现场可编程门阵列(FPGA)实现检测。     

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...