超声相控阵对小径管焊缝检测研究

针对常规超声检测小径管焊缝存在的检测效率低、灵活性差、人为因素影响大等问题,通过专用探头及扫查器,利用超声相控阵检测技术对小径管焊缝进行了检测研究。结果表明,小径管相控阵检测装置操作简便、灵活,小径管相控阵检测能够比较直观的显示缺陷的特性,为缺陷的定性提供了一定的依据。同时,对焊缝根部及近表面缺陷具有相同的检出率,消除了焊缝的不可探区。     

相控阵超声检测技术在薄壁小径管中的应用

依据相控阵超声检测原理,结合小径管焊缝的特点,选择带有焊接缺陷的,规格(外径×壁厚)为Φ34mm×4mm的小径管焊缝,进行相控阵检测并与其他检测方法结果作了比对分析。对现场检测数据进行分析,结果表明:相控阵超声检测技术能直观、快速、准确地检测出缺陷,可保证设备的安全运行。     

不锈钢小径管疲劳裂纹类缺陷相控阵超声检测的可靠性验证

采用PA(相控阵超声检测)、DR(数字射线检测)、PT(渗透检测)3种检测方法对15个不锈钢小径管焊缝进行了检测,并对3种检测方法的检测结果进行汇总、对比和分析,将相控阵超声检测工艺进行了进一步的优化。结果表明:相控阵超声方法对不锈钢小径管根部疲劳裂纹缺陷的定位和定量检测是相当可靠的,且具有较高的裂纹检出率。     

奥氏体不锈钢小径薄壁管焊缝超声相控阵检测工艺

通过理论分析并参照DL/T 820—2002标准,深入分析了奥氏体不锈钢小径薄壁管焊缝超声相控阵单侧扫查时探头及声束的布置、各种参数的设置原则、DAC的制作等,提出了缺陷评定时缺陷波幅及长度的确定方法。通过分析表明,对于该小径薄壁管的检测,超声相控阵技术可以得到与常规超声检测相同甚至优于常规超声的缺陷检出效果。     

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。     

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.     

核电站小径薄壁管插接焊缝的相控阵超声检测

小径薄壁管是核电站运行中最容易生成缺陷和发生泄漏的部件和位置。小径薄壁管插接焊缝一般采用射线法进行检测,但是射线检测存在辐射风险,检测区域需要隔离且检测工期较长,并不适于核电站大修期间的大范围应用。通过自然缺陷试块进行小径薄壁管插接焊缝相控阵超声波检测工艺分析及检测能力验证研究。在此基础上,成功将相控阵超声检测技术应用于核电大修现场并发现缺陷。     

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。     

相控阵超声检测曲面阵列与平面阵列的对比

在小径管相控阵超声检测中,平面阵列与曲面阵列的耦合效果与聚焦效应是影响检测效果的关键因素。分析了两种换能器的缺陷成像特点,进行了两种换能器对相同缺陷的成像效果对比试验,结果表明曲面阵列在小径管检测应用中具有更高的信噪比和更好的成像效果,而平面阵列需增加补偿来达到曲面阵列的检测效果。     

小径管对接焊接接头的相控阵超声检测

对小径管对接焊接接头中的裂纹、未熔合和未焊透等焊接缺陷,进行了相控阵超声检测,并与射线检测结果进行对比分析。对现场相控阵超声检测数据的判读方法进行总结,为小径管相控阵超声检测图像的识别和结果评定提供借鉴。     

304L不锈钢薄壁小径管焊缝的相控阵超声检测工艺

采用相控阵超声检测技术,通过声学特性分析、模拟仿真、试块设计和验证试验,对304L不锈钢薄壁小径管焊缝的相控阵超声检测进行了研究。试验结果表明,对于未熔合、未焊透、裂纹等面积型缺陷,相控阵超声和射线检测的检出率均为100%。对于体积型缺陷,相控阵超声检测能力和射线检测相当;对于直径0.5 mm以下的小缺陷,受缺陷形貌、性质的影响,其反射波幅存在一定偏差。另外,相控阵超声检测的可达性和自检测效率优于射线检测的,且具有可进行交叉施工,结果数据可复查,数据重复性好,无辐射风险。     

埋弧焊钢管焊缝相控阵超声自动检测方法探讨

为了解决埋弧焊管焊缝缺陷检测问题，针对埋弧焊管焊缝产生缺陷的特点进行探讨，分析缺陷成因及各类无损检测方法特点，采用相控阵超声自动检测方法，通过计算机仿真软件建立埋弧焊管焊缝截面模型并模拟声束全覆盖检测，设计模拟试块应用虚拟探头排列方式对各种缺陷(纵向、横向及热影响区)进行检测。结果表明：相控阵超声自动检测技术对埋弧焊管焊缝缺陷检测结果稳定可靠，能够有效指导埋弧焊管焊缝相控阵超声自动检测工艺设计，直观显示超声波束在焊缝中的覆盖状态，克服相控阵超声检测参数设置的盲目性，为埋弧管焊缝缺陷相控阵自动检测提供借鉴。     

对接焊缝相控阵超声检测可靠性的CIVA仿真与试验

对比了相控阵超声和常规超声对接焊缝的检测仿真和试验,分析了对接焊缝相控阵超声检测的可靠性,为承压设备相控阵超声检测标准的制订提供相应参考。仿真与试验得出：相控阵超声检测的缺陷检出率总体上要高于常规超声检测。对于有着严重危害且对声束指向性要求较高的面状缺陷,相控阵超声的检出率要高于常规超声。对于夹渣、未焊透等体积性缺陷,相控阵与常规超声的检出率均非常高。但是对于气孔类回波较小的体积性缺陷,相控阵超声的检出率明显高于常规超声。对于工件厚度较大的焊缝,相控阵超声较常规超声技术可以扫描检测到更厚的焊缝区域。在缺陷测长方面,相控阵超声的测长结果相对于常规超声技术总体偏大,测长精度并无明显优势。     

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。     

碳钢材料PAUT检测中的缺陷测高影响因素

在海洋石油天然气平台建造过程中,相控阵超声检测技术已经全面应用于管线对接焊缝检测中。根据设计要求,经相控阵超声检测的缺陷应依据标准ASME B31.3-2020 《工艺管道规范》附录R进行评定,标准要求在验收时需要对缺陷高度和长度进行测量,然而相控阵超声测高的准确性和可靠性并不理想。通过对声束聚焦深度、探头角度、检验声程等检测参数进行研究,分析了碳钢材料PAUT检测中缺陷测高的主要影响因素。     

小径管管座角焊缝相控阵超声检测工艺

管座角焊缝由于结构特殊、受力复杂,在焊接过程中容易出现未焊透、未熔合等危险性缺陷,在运行过程中易产生应力集中。针对小径管管座角焊缝的结构特点,设计制作了两种不同形式(安放式、插入式)的角焊缝对比试块,用于调整检测灵敏度以提高检测精度。利用制作的典型缺陷试样进行试验,总结形成了小径管管座角焊缝的相控阵检测专用工艺方案。通过在火力发电机组安装和检修工程中的应用,验证了检测工艺的可行性和准确性。该检测工艺的制定可为相控阵超声检测技术在管座角焊缝检测中的推广应用提供参考与借鉴。     

奥氏体焊缝的两种超声检测方法对比

结合工程应用数据,对全聚焦相控阵超声和双晶聚焦纵波斜探头超声两种技术的粗晶焊缝质量检测结果进行了对比分析,得到两种技术的信噪比数据、缺陷检出能力数据以及扫查覆盖能力的评价结果,指出了全聚焦相控阵检测技术具有覆盖范围大的特性,可减少扫查次数,提高检测速度,降低缺陷漏检的概率。     

基于几种常用超声方法的承压设备对接焊缝检测比对

脉冲反射法超声检测、衍射时差法超声检测、常规线阵超声相控阵和全聚焦相控阵等几种常用超声方法是承压设备对接焊缝埋藏缺陷检测的有效手段,其适用范围、检测灵敏度、分辨率、缺陷定量精度等方面存在众多差异.针对这些差异性,首先通过阐述检测原理比较几种方法的不同及其优缺点,其次针对43 mm厚的对接焊缝模拟试板进行检测比对,并分析结果,明确几种方法的适用情况,为今后承压设备对接焊缝埋藏缺陷的检测提供了一定的技术参考.     

相控阵检测技术聚焦深度对检测结果的影响

超声相控阵聚焦能将超声能量聚焦于被检区域,使检测结果更加明显,但缺陷定量结果受相控阵仪器聚焦深度的设置影响较大。利用超声相控阵技术,通过真实深度聚焦模式对深度分别为4、9、13、18、23、29、35 mm的φ2 mm横通孔进行检测。结果表明:当聚焦深度与缺陷孔深相同时,孔深和孔径测量值误差可达最小值;在孔深前后大约5 mm范围内进行聚焦时,使用相控阵检测方法对缺陷的定位定量相对较为准确,可以将误差控制在1 mm内。     

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。