阵列探头在传热管管板区涡流检测中的应用

传统上采用Bobbin探头进行凝汽器传热管涡流检测时存在管板盲区问题。基于传热管管板区涡流检测需求,研究了CXB型阵列探头在此领域的应用。通过设计制作凝汽器模拟管板,开展了试验研究。试验发现,CXB探头能够有效解决涡流检测中Bobbin探头在传热管管板区存在的盲区问题。同时,试验解决了CXB探头对于缺陷的定量评定难题。最后给出了现场检测中的实际应用结果。     

涡流Bobbin探头性能评价参数试验

为了评价和比较传热管涡流检查使用的Bobbin探头，通过对于影响检测结果的基本要素的分析，提出涡流Bobbin探头的性能评价参数。采用自制探头和进口探头进行了比较试验。通过对试验结果的分析，总结出涡流Bobbin探头的性能评价方法，并最终给出了对材料为08X18H10T不锈钢、尺寸为φ1Gmm×1．5mm的蒸汽发生器传热管涡流检查的Bobbin探头（西11．0mm）的验收指标，为此类探头的性能测试和比较提供了参考。     

涡流检测旋转探头性能评价研究

蒸汽发生器(SG)涡流检测中,相比于国内常规的Bobbin探头,旋转探头不仅能生成C扫三维图像,并能分辨出传热管上缺陷的位置和数量,而且能发现常规涡流探头"盲区"中隐藏的缺陷,降低了检测的漏检率,提高了检测的精度。本文旨在通过对比自制旋转探头与进口旋转探头在幅频响应、灵敏度、分辨力、异形信号显示等方面的差异,探讨评价旋转探头性能的方法,进而改进自制旋转探头的制作工艺。     

热交换器换热管内壁涡流检测显示判定方法

针对在热交换器换热管涡流检测过程中遇到的内壁附着物、磁导率变化等涡流信号与真实的内壁缺陷信号特征基本一致,且用常规的分析方法难以辨别的问题,通过在实验室条件下利用实际缺陷换热管和人工缺陷试验管相结合的方法,得出了内壁缺陷与伪缺陷的判定方法,对Bobbin和旋转探头内壁缺陷的检测能力进行了验证,并通过对内壁缺陷的涡流检测深度与金相检验深度进行对比分析,得出其定量检测偏差的范围,为涡流检测内壁显示的定性和内壁缺陷的定量检测提供技术支持。     

基于希尔伯特变换的铝/铝胶接结构缺陷尺寸的超声测量

采用5 MHz和10 MHz的聚焦探头对胶接铝板进行超声水浸特征成像检测,以及对扫查数据进行Hilbert(希尔伯特)变换后的特征成像,测量了变换前后的人工脱粘缺陷尺寸,并比较了测量精度。试验结果表明:10 MHz探头检测结果比5 MHz探头的检测结果更好;对粘接层下界面成像与底波成像以及粘接层上界面成像进行对比,脱粘缺陷的检出率更高;10 MHz扫查特征成像经Hilbert变换可得到更好的成像结果,人工缺陷尺寸的测量精度进一步提高,测量结果相比实际缺陷尺寸的误差不大于5%。超声特征成像对铝板胶接层有很好的检出效果。     

W/CuCrZr合金热等静压焊接

采用热等静压(HIP)焊接技术制备W/Cu Cr Zr偏滤器部件焊接模块,分别研究以物理气相沉积(PVD)制备的40μm铜涂层作为过渡层,以2 mm厚的TU1铜片作为过渡层以及无过渡层3种结构模块的焊接界面质量。通过扫描电子显微镜(SEM)、超声波无损探伤仪(NDT)、力学拉伸试验机和电子束高热负荷试验装置分别对焊接模块的微观形貌、焊接缺陷、力学性能和高热负荷性能进行检测分析。结果表明:HIP焊接工艺参数为(940℃,120MPa,2 h)时,采用40μm铜涂层为过渡层的模块焊接界面结合质量最高,且没有缺陷,经过入射功率密度为20MW/m2的高热负荷试验也没有失效。因此,该工艺是3种工艺参数下钨/铜合金偏滤器模块制造的最佳制备技术。     

涡流定量检测蒸发器传热管裂纹的影响因素

为了提高涡流轴绕式探头(Bobbin)定量检测的准确性,需要明确缺陷定量检测影响因素的主次关系,在标定管制作等方面开展针对性的工作,采用权重分析对此类影响因素主次关系进行分析。以裂纹深度为因变量,以缺陷特性参数为自变量,采用最小二乘回归和岭回归分析对其定量关系进行了分析,并在此基础上获取了权重因子。     

凝汽器管板区传热管的涡流MRPC探头检测

为了解决凝汽器传热管在管板区的涡流Bobbin探头检测存在的检测盲区,文章提出了采用MRPC探头检测这一区域的方法。通过试验研究,区分了不同类型缺陷信号并归纳了不同类型缺陷的信号特征。通过建立伤深-相位曲线,实现了对于不同类型人工缺陷的缺陷深度测量。为了检验该方法的有效性,采用该方法检测了模拟管板传热管中不同位置的人工缺陷,取得了良好的检出效果,深度测量值与实际值接近。     

金属薄板HIP连接界面的超声波检测

设计了两层薄板的热等静压(HIP)扩散连接试样,结合超声波在多层介质中的传播特性,分析检测过程中超声波在试样中的声压透射率及能量损失情况,采用以色列ISONIC2006型超声仪器对试样进行了检测实验,并进行了主要技术参数的选择。结果表明:常规超声回波法能够检测出金属薄板HIP连接试样的界面缺陷,且当探头频率为15MHz,声程为6mm,延迟为8.3μs时,该方法的检测精度为1.0mm。     

凝汽器传热管管板区涡流检测盲区试验

提出了凝汽器传热管管板区Bobbin技术检测的盲区问题,分析了盲区的成因,并设计模拟管板开展了试验研究。结果表明,管板结构信号对Bobbin探头检测能力影响较大,在距离TTS 8 mm范围内形成检测盲区;而且,越靠近胀管末端,其影响越大。最后,提出了用CXB技术解决Bobbin检测技术管板盲区问题的设想。     

An Effective Electrical Resonance-Based Method to Detect Delamination in Thermal Barrier Coating

This research proposes a simple yet highly sensitive method based on electrical resonance of an eddy-current probe to detect delamination of thermal barrier coating (TBC). This method can directly measure the mechanical characteristics of TBC compared to conventional ultrasonic testing and infrared thermography methods. The electrical resonance-based method can detect the delamination of TBC from the metallic bond coat by shifting the electrical impedance of eddy current testing (ECT) probe coupling with degraded TBC, and, due to this shift, the resonant frequencies near the peak impedance of ECT probe revealed high sensitivity to the delamination. In order to verify the performance of the proposed method, a simple experiment is performed with degraded TBC specimens by thermal cyclic exposure. Consequently, the delamination with growth of thermally grown oxide in a TBC system is experimentally identified. Additionally, the results are in good agreement with the results obtained from ultrasonic C-scanning.     

瞬变电磁法检测埋地金属管道腐蚀模型的ANSYS仿真

为探讨埋地金属管道腐蚀后瞬变电磁场响应,采用二维有限元数值模拟方法研究了不同壁厚埋地金属管道对瞬变电磁场的影响规律;利用ANSYS有限元仿真软件对模型进行了分析计算,考察瞬变电磁场对不同壁厚埋地金属管道的分辨能力。结果表明：埋地金属管道管壁越厚,磁场越强,且随时间增加管壁上磁场强度逐渐减弱;管道壁厚不同时,磁场强度曲线尾支明显分离;瞬变电磁法能有效检测埋地金属管道腐蚀程度并对其进行失效评价。     

评价淬火介质换热特性的Grossmann法与集中热容法的比较

研究了用于估算纳米流体、盐水溶液和某洗涤剂基试验介质淬火烈度的Grossmann法和集中热容（ LHC）法的适用性,评价了探头截面厚度对不同淬火介质换热系数的影响。借助于计算机分析了304不锈钢探头在淬火过程中的冷却曲线,并分别采用Grossmann法和LHC法对所测得的冷却曲线进行了换热系数的估算。研究表明,采用矱10 mm不锈钢探头的LHC法适用于淬火烈度小于20 m-1介质的表征。虽然Grossmann法是基于平均换热系数这一假设的,但仍能应用于具有不同淬火烈度介质之间的评定。 Grossmann法能更敏感地反映探头截面厚度对换热的影响。     

多频涡流裂纹重构方法及其在金属夹芯板焊部裂纹定量检测中的应用

金属栅格夹芯板是近年来出现的一种新型多功能材料,在航天航空、舰船和铁路运输等方面具有广阔应用前景。夹芯板焊接部位若出现裂纹损伤将会对材料的力学性能和结构的安全性产生极大影响。目前尚无完善的金属栅格夹芯板定量无损检测方法。利用涡流检测技术,对夹芯板焊接部位裂纹定量检测进行了理论和试验研究,提出了一种基于多频检测信号进行裂纹重构的反问题方法。通过对十字涡流检测探头所得焊部检测信号进行反演,证实了多频涡流检测裂纹重构方法对夹芯板焊部裂纹定量检测的有效性。     

Design of an eddy-current array probe for crack sizing in steam generator tubes

This paper describes an arrayed multi-coil probe, newly developed for the testing and crack sizing of steam generator tubes by eddy current testing (ECT). The testing speed, the high sensitivity to shallow cracks and the crack sizing are the present requirements in ECT. Because of the multi-coil arrangement, the arrayed probe has a high detection speed around the whole tube, without the need for rotation. It is realized from former studies that knowing the number of cracks, their directions, and their positions beforehand is of great help in crack sizing. Thus, not only the sensitivities but also the spatial resolutions are important. Numerical simulations are applied to help the design of the probe from the viewpoint of the crack sizing of steam generator tubes. Experiments show that the present probe provides both a high detectability and a remarkable capability of reconstructing the shallow cracks of a tube.     

蒸汽发生器传热管涡流检验中多缺陷信号判别的可靠性

利用数值计算的方法,通过对涡流检验区域存在多缺陷的传热管道模型进行模拟及计算,获得了缺陷不同间距、深度与复合信号响应的幅值及相位的变化关系,以此分析对缺陷进行深度定量的可靠性并归纳多缺陷信号的判定依据,从而提高涡流检验的效果与精度。     

小型圆热管烧结吸液芯的设计与制造

小型金属粉末烧结吸液芯圆热管（简称烧结热管）是一种提高高热流密度电子元器件散热性的高热导率元件,而烧结工艺是决定烧结热管质量的关键。根据烧结热管传热特性优化热管吸液芯的结构及工艺,提出制造热管烧结吸液芯的四阶段固相烧结工艺,讨论烧结工艺参数：烧结温度、烧结时间、烧结气氛和烧结位置。结果表明：当烧结吸液芯厚度为0.45 mm,烧结时间为3 h时,159μm铜粉的烧结吸液芯合理的烧结温度是950℃,81μm和38μm铜粉的烧结吸液芯合理的烧结温度为900℃。当铜粉粒径为159μm,烧结温度为950℃时,0.45和0.6 mm吸液芯厚度合理的烧结时间为3 h,而0.75 mm吸液芯厚度合理的烧结时间为1 h。在烧结过程中H2与CuO还原反应能够在铜粉表面形成龟裂纹,而龟裂纹可作为二次结构。水平位置烧结能有效地避免烧结吸液芯与铜管内壁之间产生间隙。     

浇注温度对消失模真空铸造铸渗效果的影响

对不同浇注温度下的铸渗效果进行了测试。结果表明:(1)制备复合材料的铸渗层都有较大的厚度(3.1～6.7mm),随浇注温度的升高,铸渗层厚度先增加后降低,当浇注温度约为1550℃时达到最大值6.7mm;(2)随着浇注温度的升高,铸渗层组织中WC颗粒体积分数基本保持不变,但是WC颗粒在基体中的熔解程度有所加剧,对金属液的流动性起阻碍作用;(3)浇注温度的确定必须适宜,适合该工艺的浇注温度为1500℃左右。