超声相控阵技术 第四部分 工业应用实例

可靠的相控阵检测应满足以下要求：有明确的技术规范，包括检测范围、记录报告标准、特殊情况；有既定的超声检测工程设计；有工件图样、材料及可接近性等相关信息；有失效或性能下降机制的相关信息；有预计的缺陷形状、大小和位置等相关信息；有粗糙度、温度和曲率（凸面或凹面）等表面扫查条件的相关信息；有特制的、符合检测目的的参考试块和反射体，用于规程评定、人员培训及现场校准；有优化的超声检测参数；对相控阵仪器、     

焊缝超声相控阵检测最新国际标准（续）

介绍焊缝相控阵超声检测（PAUT）最新国际标准ISO/DIS 13588：2010,该标准适用于半自动或全自动UT。重点内容：（1）检测等级;（2）试块制备;（3）设备校验;（4）工艺评定;（5）方法要领;（6）数据分析。强调扫查设置图（PS）的重要性和关键参数。意在通过比照ISO和ASTM、ASME相似标准,为国内制定自己的PAUT标准,提供借鉴。     

超声相控阵技术（第三部分探头和超声声场）（续）

这是指可编程的、阵列对接收信息的实时响应,通过调节各阵元相关于时间的延迟线、增益及激励来实现（图33）。对相同的聚焦范围,DDF可替代多重聚焦法,以发射声束与接收阶段的各聚焦声束“相乘”。换言之,在信号返回相控阵探头时,DDF可动态地改变焦距。DDF可明显增大“场深”,提高信噪比。     

相控阵超声检测技术应用

相控阵超声技术在无损检测行业中已经得到广泛的应用,该技术根据电子延时控制,利用波的叠加和干涉原理,形成动态扫查声束,最终合成扫查图像,比传统超声波探伤具有时更高的缺陷检出率。围绕相控阵技术原理、设备的使用和校准,介绍了相控阵技术在一些领域的经典应用。     

超声相控阵技术第五部分（相控阵超声主要公式和基本参数）（续）

3超声与人工反射体的相互作用 3．1可检测区范围 无论用单晶探头或线阵列探头检测，用直接接触法或水浸法或楔块法耦合，超声波束与试件的相互作用，均取决于可检测区范围。     

超声相控阵检测技术及其应用

简述超声相控阵检测技术的发展、原理、特点及相控阵换能器的分类。介绍国外超声相控阵检测成像技术在焊缝和火车轮轴检测方面的应用。超声相控阵检测技术较常规超声波检测具有高速、高效、适合复杂结构件以及能实时成像等优点，在压力容器、核电站和海洋平台结构等工业无损检测领域具有良好的应用前景。     

全自动相控阵超声检测技术在环焊缝检测中的应用

全自动超声波检测在国外已大量应用于长输管线的环焊缝检测 ,且已成为一种趋势。与传统手动超声检测和射线检测相比 ,其在检测速度、缺陷定量准确性、减少环境污染及降低作业强度等方面有着明显的优越性。加拿大Ｒ/ＤＴｅｃｈ公司生产的ＰｉｐｅＷＩＺＡＲＤ相控阵超声检测系统是专用于长输管线环焊缝的检测设备。该系统由数据采集单元、脉冲发生单元、电机驱动单元、相控阵探头、工业计算机和显示器等组成。系统在ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ界面下运行ＰｉｐｅＷＩＺＡＲＤ操作软件 ,完成对焊缝的线性扫查、实时显示和结果评判。以下是笔者用该系…     

超声相控阵技术 第三部分 探头和超声声场

本部分概述超声相控阵检测中使用的探头和阵列方面的要点。     

便携式相控阵探伤仪在焊缝超声检测技术中的应用

分析了相控阵探伤仪检测焊缝的技术特点,介绍了相控阵探伤仪在焊缝超声检测中的应用。从应用结果可以看出,相控阵探伤仪能极大地提高焊缝检测效率,节省检测成本。     

奥氏体异种钢薄壁小径管焊缝裂纹超声相控阵检测

将超声相控技术用于奥氏体异种钢薄壁小径管对焊接焊缝的裂纹检测,采用专用超声相控阵换能器和楔块,通过仿真模拟确定检测工艺参数,并制作对比试样进行试验研究.结果表明,该技术可以有效检测出焊缝熔合线处长5 mm,宽0.2 mm,深1 mm的内、外壁的人工缺陷,并且对于焊缝表面裂纹深度可以进行准确的定量分析.     

反应堆压力容器安全端异种金属焊缝超声检查技术

堆焊层、奥氏体粗晶材料的存在以及焊缝几何结构的复杂性使得反应堆压力容器安全端异种金属焊缝的超声检查非常具有挑战性。为提高安全端异种金属焊缝超声检查的可靠性和检查效率,利用常规双晶纵波检查技术及相控阵检查技术开展了安全端异种金属焊缝超声检查技术研究。试验结果表明,常规双晶纵波检查技术及相控阵检查技术均可有效检出安全端异种金属焊缝中的缺陷,且缺陷定量精度满足相关规范要求。其中,常规双晶纵波检查技术现已应用到核电站的役前检查及在役检查中,相控阵检查技术的缺陷定量精度及检查效率均优于常规双晶纵波检查技术。     

超声相控阵技术 第五部分——相控阵超声主要公式和基本参数

介绍与相控阵超声检测有关的一些主要公式和基本参数。理解这些公式和参数,对正确和灵活运用相控阵超声检测技术具有重要意义。对其中涉及聚焦律、扇形扫描范围、波型变换信号位置、增益损失、角度增益补偿、轴向和横向探头分辨力及声束特征等重要参数的公式,尤需融会贯通。为引出相控阵检测和缺陷定量公式,仍需从常规超声检测技术的概念公式起步,并需结合相控阵超声显示图谱特征比照分析。     

超声编码相控阵的应用

介绍超声编码相控阵的技术特性和典型应用,包括腐蚀检测、小径管检测、大径管检测、管道自动检测和钢厂在线检测等,意在为国内承压设备焊缝无损检测,推广符合国际法规要求的半自动或全自动超声相控阵技术,提供有用借鉴。     

异种金属焊缝常规超声检测应注意的几个问题

针对异种金属焊缝成型的特点及对超声波波束传输的影响等问题进行了分析,同时结合材质、焊接工艺、焊口的结构形式对常规超声检测的适用性和应注意的几个问题提出了一些看法。     

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。     

超声相控阵技术检测高压氮气贮罐

中石化巴陵分公司一装置的高压氮气贮罐板材厚大且无法停车检验。采用超声相控阵技术对其对接焊缝进行了检测,并与常规超声波检测进行了对比。发现常规超声波漏检5处较严重缺陷;超声相控阵检测发现的缺陷比常规超声长且浅;超声相控阵检测工作量为常规超声的1/4。对比结果表明,超声相控阵技术具有缺陷检出能力强、可靠性高和工作效率高等优点。     

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。     

DNV标准中焊缝相控阵超声检测要求的解读

介绍了DNV-CG-0051:2022标准的发展历程,并对该标准中相控阵检测焊缝的各项具体要求进行了解读,指出了该标准较ISO 13588:2019更具有针对性,且表述更严谨,可为申请DNV相控阵资质公司的检测人员编制检测规程和现场操作演示提供借鉴。     

取样相控阵超声实时三维成像的工业应用

介绍取样相控阵（SPA）超声技术不同于常规相控阵超声技术的特性、原理、优势和在工业上的应用。SPA可利用合成孔径法重建图像,实现三维实时显示,用于快速在制、在线检测或在用离线检测,也可用于快速缺陷定位、定量检测。列举了铸件、厚壁堆焊缝、碳纤维复合材料、厚钢板缺陷定量及海洋管道等现场检测的应用实例。SPA有空间分辨力高、图像多视角投影、易于定量分析等优点。可望解决常规相控阵UT有难度的一些特殊应用,如管座焊缝和角接接头的检测评定等。     

AWSD1.1标准中焊缝相控阵超声检测要求的解读

介绍了AWSD1.1标准以及该标准在相控阵检测中的应用历程,并对该标准中相控阵检测焊缝的各项具体要求进行了解读,揭示了该标准可操作性强的特点,以为相控阵检测人员编制规程和现场操作提供借鉴。