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。     

换热器管板筒体角焊缝的相控阵超声检测

利用常规相控阵和全聚焦相控阵成像技术对换热器管板筒体角焊缝人工试块中的气孔、夹渣、未熔合、未焊透、裂纹等缺陷进行了检测。首先介绍了管板筒体角焊缝检测的基本情况以及相控阵技术的基本原理,其次设计制作了含上述缺陷的人工试块,最后对人工试块进行检测,比较了常规相控阵技术和全聚焦技术对上述5种缺陷的检测能力。结果表明,相比常规相控阵超声技术,全聚焦技术具有更高的缺陷检出率和检测分辨率,对缺陷的定位和定量检测误差更小,可应用于工程实践。     

梳形密封板焊缝相控阵全聚焦成像检测技术应用

对穿顶棚管梳形密封板焊接热影响区及母材产生的疲劳裂纹,采用传统的相控阵检测方法受焊缝结构形式和裂纹延展方向的双重制约,容易漏检及误判。全聚焦成像TFM检测方法是采用相控阵的矩阵信号,数据采集量大,可进行加和处理,提高信号幅值和信噪比高。同时,矩阵信号的采集位置可根据实际结构设置和调整,便于屏蔽干扰信号。该方法对穿顶棚管梳形密封板焊缝的检测具有突出的效果,提高了缺陷检出和识别能力。     

浅析全聚焦相控阵超声检测的测试方法

全聚焦方法作为新兴的超声后处理成像技术具有成像分辨力高、算法灵活等优点。近年来,全聚焦技术在中国无损检测领域迅速发展,全聚焦超声检测设备性能取决于仪器软件全聚焦成像的算法。为更好地测试全聚焦超声检测性能,介绍了全聚焦相控阵超声检测的测试方法,并提出了一种适用于全聚焦技术的测试试块,为全聚焦技术的开发和应用提供参考。     

基于CIVA仿真的孔壁裂纹超声相控阵检测分析

针对过盈螺栓连接结构孔壁裂纹的检测,开展了基于CIVA的检测仿真分析,建立了超声相控阵扇扫检测仿真模型,从相控阵扇扫图像中可以有效地分辨缺陷反射回波和结构自身产生的反射回波,研究分析了不同裂纹角度、裂纹长度和裂纹相对位置参数对检测结果的影响.通过相对幅值和扇扫图像对孔壁结构和裂纹信号进行了对比,优化了检测工艺,可以有效...     

基于全聚焦成像技术的焊缝近表面平面类缺陷检测

全聚焦成像技术（TFM,total focusing method）利用虚拟聚焦算法,将采集到的每一组收发信号聚焦于成像区域的每一单元格上（虚拟聚焦点）并最终成像. Half-Skip TFM（HSTFM）是在全聚焦成像技术（TFM）的基础上发展起来的一种超声相控阵后处理成像技术. 文中分别采用TFM,HSTFM这两种算法对位于焊缝试件近下表面的典型平面类缺陷（垂直于试件表面扩展）进行了成像检测. 结果表明,TFM的成像仅观察到平面类缺陷上尖端的存在;而在HSTFM的成像中,平面类缺陷成像完整且清晰可见. 同时,试验中根据HSTFM的成像结果,测量出了缺陷的尺寸与定位信息,并具有较小的测量误差.     

相控阵兰姆波全聚焦算法的不锈钢薄板分层缺陷检测

航空金属薄板在加工时由于夹杂产生的气孔会随着使用过程中的拉伸和挤压而形成一种闭合型的分层缺陷。针对此类缺陷的检测,提出一种相控阵全聚焦成像算法与兰姆波检测结合的方法。首先从原理上分析并确定激励兰姆波的模态、频率及楔块的角度,其次对3 mm厚度不锈钢板中不同规格、形状的分层缺陷进行试验。结果表明:本研究方法能够对分层缺陷的轮廓成像;兰姆波易受缺陷上端面反射影响,导致缺陷下端面成像出现拖尾图像,且缺陷上端的定位定量精度要高于缺陷下端面;上端面缺陷的定位误差均在4%以内。     

多模式全聚焦法对焊缝内部条状缺陷的检测及定量

研究多模式全聚焦方法对钢板对接焊缝内部不同倾斜角度缺陷的定量能力。以矩形刻槽代表焊缝内的条状缺陷,采用有限元方法获取刻槽单频散射系数,同时与波传播模型结合进行全矩阵数据模拟,对倾角不同的刻槽进行仿真成像。结果表明,LL-L,TT-T,TT-L等3种半跨模式可覆盖0°～40°倾角的缺陷,TL-LT,LL-LL,TL-TL,TT-TL,TT-LL等5种全跨模式可覆盖10°～70°倾角的缺陷,对缺陷角度表征能力最佳,应在实际检测中优先考虑。另外,刻槽长度定量易受散射强度影响,用同一阈值进行定量识别并不适合全部模式。     

承压设备插入式接管角焊缝超声相控阵检测工艺

插入式接管角焊缝的特殊结构和焊缝形式,增加了常规A型超声波对其检测的难度和工艺的复杂性。针对承压设备插入式接管角焊缝容易出现的几类典型缺陷,通过CIVA软件仿真制定检测工艺,同时采用以色列ISONIC 2009相控阵设备对模拟试块进行检测,并与CIVA仿真结果进行了比对。结果表明,插入式接管角焊缝的超声相控阵检测工艺具有良好的检测效果,验证了工艺的有效性,为相控阵检测技术在插入式接管角焊缝中的推广应用提供了相关经验。     

碳纤维复合材料全聚焦3D相控阵超声检测

针对209P型转向架使用碳纤维复合材料的无损检测,采用全聚焦3 D相控阵超声检测技术进行试验研究.通过试验结果表明,全聚焦3D相控阵超声检测具有缺陷图像显示直观、缺陷定量准确等特点,能够实现对209P型转向架使用的碳纤维复合材料质量管控.全聚焦3D相控阵超声检测为碳纤维复合材料的检测提供了一种新思路和新途径,对复合材料...     

在役缆桩螺栓的相控阵超声全聚焦检测

制定了在役缆桩螺栓的相控阵超声全聚焦检测工艺,设计了检测工装及设备保护工装,利用全数据储存与分析方法,对在役缆桩螺栓进行检测与监控,为船舶系泊安全保驾护航。     

基于CIVA仿真的管帽焊缝相控阵超声检测工艺

对某化工厂合成反应器换热管管帽焊缝进行了相控阵超声检测工艺分析,采用研制的专用扫查装置及楔块在对比试块上进行试验,并优化了检测工艺,并在模拟试块上验证优化后的检测工艺.结果表明:优化后的检测工艺检测效果良好,为管帽焊缝的检测提供了一个有效的解决方案.     

核电站BOSS焊缝缺陷超声全聚焦检测

核电站BOSS焊缝焊接和服役过程中会产生缺陷,需实施无损检测以保障其安全运行。全聚焦方法(Total Focusing Method, TFM)基于全矩阵捕捉(Full Matrix Capture, FMC)数据进行延时叠加处理,实现成像区域的逐点虚拟聚焦,改善了常规相控阵超声检测(Phased Array Ultrasonic Testing, PAUT)中非聚焦区域成像效果。本文以SKETCH14规格不锈钢BOSS焊缝为例开展TFM成像检测试验。在BOSS焊缝肩部和腹部试块中加工了具有不同深度的10个?2横通孔和3个高度3mm内壁槽,结合焊缝几何结构制定TFM成像检测方案。实验结果表明,与PAUT方法相比,采用TFM方法可实现不锈钢BOSS焊缝内部所有缺陷检出,并提升检测信噪比和定位精度,且槽状缺陷的TFM检测效果优于孔状缺陷。     

双金属结合面缺陷的凸面相控阵超声检测

采用凸面相控阵探头检测双金属涡轮盘内部,根据小孔径涡轮盘结合面缺陷的结构特征、双金属涡轮盘的结构特点以及扩散焊工艺的连接特点等,首先在理论上分析了相控阵超声的声场特性,然后利用CIVA仿真软件设计了一种8阵元凸面相控阵换能器,通过选择合适的相控阵参数,有效地抑制了声束扩散,并在涡轮盘试块中获得了较好的聚焦效果.检测结果...     

剖析焊缝中常见的缺陷

详细介绍了焊缝中常见缺陷的危害性、产生的机理、产生的部位及在底片上的显示情况，指出检测人员只有对这些缺陷有所了解，才能在检验中减少漏检错判。     

全聚焦相控阵技术的场测量

全聚焦相控阵系统不能显示A扫,从而给检测带来问题。通过研究全聚焦相控阵的声场特性和信号特性,提出"场测量"技术路线,阐述了有关原理和实施的基本过程,论证了在焊缝检测应用中的可行性,给出了一些试验结果。结果表明:场测量技术路线有利于全聚焦相控阵技术优势的发挥,在检测中的应用效果良好。     

超声相控阵与全聚焦法成像特性比照评析

综述超声相控阵(PAUT)与全聚焦法(TFM)成像特性,给出了焊接试样缺陷显示实例.依据比照评析结果,提议:焊缝全覆盖检测宜用PAUT,重要缺陷区或关键区宜用TFM,以改善缺陷定量、表征结果.     

基于FSTFM技术的焊缝表面裂纹的成像检测

Full-Skip TFM(FSTFM)是在全聚焦成像技术(TFM)的基础上发展起来的一种超声相控阵后处理成像技术. 文中分别采用TFM,FSTFM这两种算法分别对典型的对接焊缝模拟试件中的上表面微小裂纹(垂直表面扩展,深度约1 mm)进行了成像检测. 结果表明,在TFM的成像中,无法观察到裂纹的存在;而在FSTFM的成像中,裂纹的根部和尖端成像清晰可见. 同时根据FSTFM的成像结果,测量出裂纹的扩展深度,且具有较小的误差. 另外,文中通过试验验证了FSTFM对于有余高的对接焊缝的上表面微小裂纹的成像检测同样适用.     

基于阵列涡流和全聚焦相控阵技术的承压设备应力腐蚀开裂检测

提出了基于阵列涡流和全聚焦相控阵技术的应力腐蚀检测方法,可分别应用于开罐检测与在线检测,并对一台材料为S31603的立式反应釜进行了检测.检测结果表明,阵列涡流技术具有高灵敏度、高信噪比、无需打磨、数据可存储分析等优点;全聚焦相控阵技术具有高检测分辨率,对缺陷的定量定位具有较高精度,对应力腐蚀裂纹具有较高的检出率等优点...