钛合金棒材典型冶金次生缺陷超声波探伤波形特征分析

通过超声波探伤、金相分析及硬度试验研究了钛合金棒材冶金次生缺陷的波形特征和缺陷形貌之间的对应关系。结果表明,冶金次生缺陷会呈现冶金和次生2种缺陷的波形共生的特征。若棒材中存在偏析硬化裂纹,主反射波峰为裂纹反射回波;若棒材中存在组织异常次生孔洞缺陷,主反射波峰为孔洞反射回波,在主反射波峰周围都会出现数目不等的波高在5%~10%之间的异常组织回波,探头周向或轴向移动时,异常组织回波会出现小范围的深度和波高的跳动,但是波峰高度远小于主反射回波。     

垂直侵彻钢靶过程中钨合金壳体破坏机理研究

进行了钨合金壳体垂直侵彻45钢靶板的实验，成功地获得钨合金壳体侵彻钢靶板时变形破坏演变的完整过程。通过对回收的钨合金壳体微组织结构的观察与分析，发现钨合金壳体的主要破坏机制是危险截面区域形成绝热剪切带；其次，内腔前端区域发生粘结相撕裂。建立了壳体侵彻过程危险截面区域失效演变的3个阶段：绝热剪切带的形成、带内微裂纹的萌生和剪切裂纹的扩展。材料的失效方式与壳体存在应力集中区域密切相关，只有在壳体的结构设计中尽可能降低局部的应力集中系数，钨合金材料才能既可以发挥优异的侵彻性能，又可以保证侵彻过程完整性的要求，从而实现工程应用和军事应用。     

爆炸复合板压力容器径向裂纹的无损检测及其安全性分析

通过直探头、斜探头、TOFD (超声波衍射时差法)等方法,对S31603/Q345R复合板压力容器的径向裂纹进行无损检测以比较其缺陷检出能力;通过扫描电镜观察其微观结构,分析其失效机理;最后,通过数值计算分析其安全性能. 结果表明,直探头检测时回波面较小易导致漏检,TOFD检测时不锈钢粗晶粒产生的回波易掩盖径向裂纹产生的回波从而导致漏检,而斜探头因检测回波面大,检测效果优于直探头和TOFD,建议采用斜探头检测以确保径向裂纹的检出;通过扫描电镜发现爆炸复合板结合界面呈明显的正弦波状且存在元素相互扩散现象;且结合界面处存在的裂纹、空洞等缺陷使其强度降低;最后,通过数值计算分析发现该类裂纹的存在使得复合板压力容器存在较大的安全隐患.     

厚壁大径管对接焊缝根部缺陷的一纵一横双探头超声波衍射法定性定量检测

针对大直径厚壁管道对接焊缝根部缺陷的定性定量难点,提出了采用一纵一横双探头超声波衍射法进行检测的方法。该方法利用横波斜探头发射声束入射到管道根部,若根部存在缺陷,将产生衍射波。通过对置于管道焊缝表面的纵波直探头接收到的衍射波进行分析,可得到缺陷的深度。再结合斜探头测得的水平位置等数据以及衍射波形特征,可实现根部缺陷的定性和定量。试验总结出对裂纹、未焊透、未熔合、焊瘤、内凹以及错边六种缺陷的定性判据,并归纳出缺陷定性的分类流程。所介绍的检测方法对于大直径厚壁管道焊缝,尤其是只能进行单侧单面检测的管道焊缝具有实际检测应用价值。     

铆钉连接件细节应力分析及疲劳裂纹形成寿命预估

实现在役直升机桨毂阻尼器螺栓的原位检测能够降低维护成本,但在螺栓−机油润滑剂−紧固件的装配结构中,润滑剂引起的声阻抗差异可能引起螺栓表面缺陷的漏检和误判。为实现对在役直升机桨毂阻尼器螺栓裂纹的检测,采用超声相控阵探头分别对螺栓“R”型倒角的裂纹与螺杆表面的裂纹进行检测。同时为了验证润滑剂对裂纹检测的影响,利用超声相控阵探头对润滑剂耦合的装配螺栓进行检测,并与暴露在空气中的螺栓检测结果进行对比。结果表明：在2种耦合状态下,超声相控阵扇扫都可有效检出螺栓“R”型倒角与螺杆表面刻深0.1 mm以上当量的缺陷;螺栓表面涂有润滑剂时,缺陷回波幅值与无润滑剂时相差1%~6%,两者回波幅值之差在1 dB左右。因此,为降低润滑剂对刻深0.1 mm当量的桨毂阻尼器螺栓表面裂纹检测的不利影响,可以在参数设置中增加1 dB增益进行检测。     

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.     

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.     

基于超声检测的镁合金棒材缺陷识别及定位

针对镁合金棒材的近中心缺陷和近表面缺陷,分别采用探头垂直入射或偏心入射的超声检测方式,然后运用滤波去噪等信号处理方法对原始信号及特征回波信号进行特征提取,寻找特征信号规则,进而判定缺陷类型,如孔状缺陷、裂纹状缺陷等。利用小波变换原理增强原始信号,使B扫描成像图清晰易辨别,最终根据棒材和B扫描图比例关系,计算出缺陷位置。为合金类构件的缺陷检测提供了一种有效的简单快捷的检测手段。     

电站锅炉厚壁联箱焊缝的超声波检测

利用斜探头对末级过热器联箱焊缝两侧进行常规扫查及斜平行扫查时,不能有效地检测出焊缝可能存在的横向裂纹缺陷。为解决这一问题,采用环向探测的超声波检测方法,对某电厂末级过热器出口联箱焊缝进行了环向检测,对缺陷回波的判定以及环向检测方法的影响因素等进行了分析和讨论。检测结果表明,该检测方法能够有效地检测厚壁联箱焊缝存在的横向裂纹缺陷。     

小螺距螺栓裂纹的荧光渗透检测检出率

对比了小螺距螺栓清洗前后的荧光渗透检测结果，发现螺栓根部表面开口裂纹缺陷无荧光显示的主要原因是裂纹开口污染物阻碍了渗透液的有效渗入。对螺栓表面进行彻底清洗，能够有效提高裂纹缺陷的检出率；采用高灵敏度和超高灵敏度的渗透液能提高裂纹的检出能力。综合考虑检测准确性和成本等因素，采用高灵敏度的渗透液进行检测更为适宜。     

Ultrasonic wave intensity reflected from fretting fatigue cracks at bolt joints of aluminum alloy plates

The in-process ultrasonic measurement was carried out during fatigue testing of the bolted aluminum alloy 2024-T3 plates by using a water bag to obtain the surface acoustic wave (SAW) reflected from a fretting fatigue crack. The echo reflected from the fretting fatigue crack was detected at a position 1.5–2.1 mm ahead of the bolt hole under fastened conditions. In the fatigue process, the intensity of the scattering wave gradually increased in the fretted region ahead of the bolt hole with the number of fatigue cycles, and then a steep increase in the scattering wave intensity was observed. Relationships between the crack length and the average and the peak intensities were also obtained, and the average and peak intensities increased with the crack length. A relationship between the average intensity of the scattering wave and the surface roughness was also obtained. Experimental results suggested that appearance of a fretting fatigue crack in the fretted region caused a steep increase in the scattered wave intensity.     

In-situ monitoring of fatigue crack growth using high frequency guided waves

The development of fatigue cracks at fastener holes represents a common maintenance problem for aircraft. High frequency guided ultrasonic waves allow for the monitoring of critical areas without direct access to the defect location. During cyclic loading of tensile, aluminum specimens fatigue crack growth at the side of a fastener hole was monitored. The changes in the energy ratio of the baseline subtracted reflected guided wave signal due to the fatigue damage were monitored from a stand-off distance using standard ultrasonic pulse–echo measurement equipment. Good sensitivity for the detection and monitoring of fatigue crack growth was found.     

钢管超声波检测时缺陷波形的识别

双面埋弧焊钢管焊缝超声检测时经常出现回波超标问题,其中的伪缺陷严重干扰了检测人员对缺陷的判定。实例介绍了夹杂物、焊趾裂纹和成分偏析的回波特征,并提出了多种伪缺陷波形的判别方法。     

在役液化石油气球罐的焊缝超声波检测

在役液化石油气球罐定期检验中,用超声波检测其焊缝,发现了一批裂纹缺陷。通过对其中三个典型裂纹缺陷的波形图的分析,验证了用超声端部最大回波法测定缺陷自身高度方法的可行性,同时还提出了如何预防近表面缺陷漏检的方法。     

铸钢件横波超声波检测工艺参数的影响

通过研究调整横波超声波检测工艺参数对ZGOCr13Ni4M0铸钢件检测效果的影响,发现并分析了缺陷反射回波波幅随超声波参数影响变化关系.试验结果表明:横波超声波检测工艺参数对不同缺陷类型影响程度不同,对于规则的圆孔类缺陷,工艺参数,如K值、频率及晶片尺寸对缺陷反射波波幅影响不明显;而对于裂纹类缺陷,随着探头K值增加,缺陷回波显著降低,随着频率的增加缺陷回波波幅减小,随晶片尺寸增加缺陷反射回波增益逐渐降低,但降低幅度不大,影响效果不明显.铸钢件横波斜探头超声波检测宜选用小K值、低频率、小晶片尺寸探头.     

在役轧辊表面波检测裂纹深度的判定

超声表面波能有效检测出轧辊的表面裂纹,但由于其裂纹很浅且目前的超声波仪器无法对裂纹深度进行直接读数,因此轧辊表面裂纹深度的判定一直是困扰检测工作者的难题。通过计算得出了表面波检测中裂纹深度当量d与回波分贝差△的关系曲线,并将其应用于马钢各种型号的在役轧辊检测中,取得了良好效果。同时比对抛关系曲线并通过实践证明得出,GB／T23904--2009标准中的检测灵敏度调整方法不造用于磨削量最小为0．2mm的在役工作辊的表面波检测。该抛关系曲线使轧辊表面裂纹深度的判定更加简单准确,对在役工作辊的表面波检测具有一定的指导意义。     

基于小波包的奥氏体焊缝缺陷超声信号识别

在使用超声反射波法对奥氏体不锈钢焊缝进行缺陷检测时,由于粗大晶粒组织的声散射作用,致使缺陷信号不易于识别. 针对这一问题,提出一种基于小波包技术的改进噪声抑制方法. 阐明了改进方法的技术原理,采集了奥氏体不锈钢焊缝中含人工缺陷信号的超声回波数据. 利用所提方法对超声回波进行了噪声抑制处理,并对人工缺陷进行了定量化测量. 结果表明,和传统小波包法相比较,所提方法能更为有效地滤除超声反射回波中的噪声成分,可识别直径1.5 mm的平底孔.     

中厚板焊缝超声波探伤中的波型转换辨析

在中厚板焊缝的超声横波探伤中,当焊缝加强层过高时,会产生变型反射纵波,在一定的条件下返回探头,形成伪缺陷回波。针对这一问题,从理论上分析了产生变型纵波的原因,并推导出变型纵波被显示的条件以及出现的位置。结合相关实例,验证了之前的推断。最后总结了几种常用K值探头出现假缺陷回波的最小加强层厚度,对中厚板超声波探伤有一定的指导意义。     

混凝土裂缝深度超声波检测方法

介绍裂缝深度常用超声检测方法,研究裂缝深度检测新方法,如相位变化法、横波法和冲击回波法等。     

超声波在焊缝跟踪中的应用

介绍了超声波的特点及在焊接自动化领域中的应用.将超声波传感器应用于焊缝自动跟踪的关键是距离的测量.文章从减小回波损失、缩小检测盲区、保持回波强度及判断回波到达时刻4个方面论述了利用超声波传感器实现高精度距离测量的方法,对此类传感器在焊接中的应用方式和焊枪控制的方法进行了说明,最后对超声波传感器在焊接中的应用前景和趋势进行了展望.