发动机盘环件径轴向裂纹超声检测能力及影响因素分析

针对航空发动机盘环件超声检测中存在的径轴向裂纹取向不利导致检测困难的问题,采用力学加载方式制作含有长度为1.5～10 mm疲劳裂纹的试样,试验对比了纵波直入射缺陷回波法与底波监控法、纵波小角度斜入射缺陷回波法与底波监控法等4种方法对径轴向裂纹的检测能力,并分析了探头参数、裂纹位置等因素对检测能力的影响规律,最后在某涡轮盘上验证了方法的有效性。结果表明,纵波小角度斜入射底波监控法对径轴向裂纹的检测能力最强,使用焦距为89 mm的10 MHz聚焦探头并使声束以2°斜入射时,可检出试样中长为1.5～10 mm的疲劳裂纹,该方法对于接近焦点位置的裂纹检测效果更好。     

游乐设施主轴的原位检测方法

研究了从端面入射超声波对轴类工件关键应力区域的原位检测方法。主要采用小角度纵波和横波对工件进行检测。用ABAQUS软件模拟了实际检测时值得注意的波型转换问题,同时用工件大端角代替裂纹的端角来模拟开口类缺陷与超声波作用后的波场。利用简单实用的缺陷定位程序可实现对检测缺陷的辅助定位。     

组件结构盘R处裂纹的超声原位检测

某组件结构盘R处裂纹延伸面与盘结构面共面,原位检测时采用常规纵波接触法无法区分裂纹反射信号和声束扩散引起的盘结构面反射信号,因此提出了纵波聚焦接触法。针对不同声程处的裂纹延伸情况进行了试验,表征了纵波聚焦接触法所用工装及参数的有效声反射区,并在实际检测中取得了较好的效果,可为同类结构的检测提供参考。     

超声TOFD二次波检测技术在奥氏体不锈钢焊缝无损检测中的应用

由组织结构引起的声能衰减、散射、声束扭曲会使得奥氏体不锈钢焊缝的超声检测较为困难。分析了焊缝中超声波衰减及散射的各向异性特征及其影响因素,并提出了基于超声TOFD技术的二次波检测方法。通过调整探头间距改变焊缝目标区域的检测声束折射角,深入分析声束入射方向及晶粒生长方向对检测信号信噪比的影响。结果表明:检测波在奥氏体不锈钢焊缝中的传播呈现明显的各向异性特征;当检测声束与柱状晶生长方向成较小夹角时,可获得较高的检测信号信噪比。因此,当探头置于焊缝余高侧时,为获得较小的检测声束与柱状晶生长方向间的夹角,采用基于超声TOFD技术的二次波检测方法可提取焊缝中缺陷的衍射波特征信号。     

基于超声波的升船机船厢现场组拼焊缝无损检测方法

为准确检测升船机船厢组拼焊缝的缺陷问题,提出基于超声波的升船机船厢现场组拼焊缝无损检测方法。选择CTS-20超声波探伤仪作为升船机船厢组拼焊缝的检测工具,在焊缝余高侧和根部侧均安装超声波探头,根据探头的信息采集结果,计算直通波、缺陷衍射波和底波的起波位置。通过分析检测声束方向及缺陷衍射波信噪比,描述声波传播特征。最后,分析超声波声束入射方向和柱状晶生长方向的夹角与探头中心距的关系,通过回波信号反馈回来的焊缝位置、深度、尺寸等信息,判断焊缝是否存在缺陷。试验结果表明,文中提出的检测方法能够凸显出不同缺陷类型回波信号在其对应频带上的分布差异,具有较高的焊缝缺陷检测率。     

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。     

一种特殊的迟到波

超声波检测铝合金方形锻件时,经常会在1次底波后出现一种位置固定的特殊回波。通过对直探头发射的声柬在零件入射面和背面的折射和反射行为进行分析,发现由于存在小角度斜入射而引起波型转换,会在1次底波和2次底波之间固定的位置出现一种迟到波。在使用2次波探伤法或者检测带台阶的零件时,应避免把该迟到波误判为缺陷波。     

基于小角度纵波检测技术的钎焊界面缺陷检测

基于超声小角度纵波检测技术,采用非接触聚焦直探头,调节合适的声束入射方向,提取钎焊界面的超声反射信号,利用超声信号特征幅值来识别缺陷并完成超声成像,判断钎焊界面是否存在缺陷.3种样品的钎焊界面状态分别为焊接良好、存在人工缺陷和存在工艺缺陷,且检测样品表面所在平面与钎焊界面所在平面的夹角均为7°.检测结果表明:针对检测样...     

ERW焊管的超声波检测

简要介绍了ERW焊管生产过程中超声波检测的工艺过程及特点,从折射角、声束宽度和检测频率三方面对ERW焊缝超声波检测工艺参数的选择进行了讨论。在ERW焊管的超声波检测中,焊管中横波折射角的下限是33.2°,其上限范围随焊管内外径比r/R的变化而变化,r/R数值越大,其范围也就越大;45°折射横波对于焊缝及热影响区表面开口缺陷具有较高的检测灵敏度,但是为了兼顾焊缝内部的径向面积型缺陷的检测,还应采用大折射角的横波声束进行扫查;在检测中要根据横波折射角和钢管直径综合考虑入射声束宽度,既要保证声束上边缘不在焊管中激发出表面波,又要避免焊管中折射纵波的出现。     

焊缝超声检测中变型波的产生机理及其识别

焊缝超声波探伤时 ,在一定条件下会产生变型波 ,易与缺陷波相混淆 ,引起误判。下面对变型波的产生机理和识别方法作一探讨。1　超声波的倾斜入射与波型转换[1]1.1　纵波斜入射到固体 /固体界面当纵波Ｌ入射到固体 /固体界面 (如探头 /工件界面 )时 ,产生反射纵波Ｌ′、反射横波Ｓ′、折射纵波Ｌ″和折射横波Ｓ″ ,并符合反射和折射定律 (图 1)。当αⅠ <αＬ<αⅡ 时 (αⅠ 是第一临界角 ,αⅡ 是第二临界角 ) ,第二种介质中只有折射横波 ,这就是我们通常所说的纯横波探伤 (图 2 )。图 1　纵波入射固体　　 /固体界面 　　　 图 2　αⅠ <α…     

锅炉压力容器T型接头与管座角接头焊缝超声波探伤技术探讨

对T型接头与管座角接焊缝超声波探伤中遇到的声束入射方向与扫查范围、扫描线比例调节、检测灵敏度、曲面探测、几种特殊波形的利用、典型缺陷探测与判断及缺陷类型的判别等技术问题进行了论述。     

冷轧TC4钛合金管材超声波探伤缺陷分析

通过超声波探伤和金相分析试验研究了一种TC4管材常见缺陷的分布特征和典型波形规律。发现冷轧管材主要缺陷类型为裂纹缺陷,裂纹在内外壁均有出现,分布方向主要有纵向和横向及斜45°方向。其中横向裂纹为主要裂纹类型,出现裂纹缺陷的部位通常也有组织异常出现。试验结果表明利用超声波水浸线聚焦探伤技术,通过调整合适的入射倾角和探头深入长度可以满足冷轧TC4钛合金管材现场质量检测。     

发动机盘、环件超声波C-扫描检测中的底波监控方法

针对常规超声波缺陷回波法检测发动机盘、环件时难以发现垂直于端面的径向裂纹的问题,阐述了底波监控方法的原理和特点,根据试验结果得出结论:底波监控方法可有效地发现盘环件中材料微观组织的不均匀或材料中垂直于端面的宏观缺陷,采用该法可有效地避免此类缺陷漏检情况的发生。     

钻铤螺纹小角度探头检测方法研究与应用

采用纵波直探头检测钻铤螺纹时,由于超声波主声束与被检螺纹存在夹角,外螺纹接头大端的第12牙处和内螺纹接头小端的23牙处的缺陷容易漏检。为了防止缺陷漏检,提出采用小角度探头检测钻铤螺纹,通过计算小角度探头的入射角和对比试块的设计制作等,实现了钻铤螺纹牙底缺陷的有效检测。     

轴流风机叶轮角焊缝的超声波检测

根据轴流子午加速风机叶轮的特殊结构,对叶片和轮毂角焊缝的内部质量采用超声波进行检测。介绍了检测方法,依据超声波倾斜入射时波形转换原理,利用图解法对探头在不同位置时产生的波形进行了分析探讨,并对产生变形波的原因进行了简单的分析,有利于实际检测时缺陷的评定。     

奥氏体不锈钢焊缝超声TOFD检测中声波传播特性分析及其应用

由焊缝组织引起的声波衰减及散射严重影响奥氏体不锈钢焊缝的超声TOFD检测效果,这在无损检测方面是亟待解决的难题.文中分析焊缝中各角度检测声束形成的缺陷衍射波幅度及检测信号信噪比特征,揭示声波传播特性的影响因素.结果表明,不锈钢焊缝中的超声波传播具有明显的各向异性特征,柱状晶生长方向与声束入射方向的夹角对检测波衰减及散射具有显著影响;文中结合金相结构图建立焊缝组织模型进一步解释了声波传播各向异性的形成机理;并以此为基础提出一次波检测方法和二次波检测方法,获得了较好的检测效果.     

厚壁筒形件内表面径向缺陷超声波检测灵敏度试验

对厚壁筒形件进行周向超声检测时,超声波对内表面径向缺陷的检测灵敏度受到多种因素的影响。在研究厚壁筒形件内表面裂纹周向超声检测的主要技术难点的基础上,系统地分析了纯横波技术、双重波型检测法、小角度纵波切内壁法、变型横波端角反射法、变型横波切内壁法等方法的技术特点。通过理论分析提出上述方法的内表面径向缺陷回波波高公式。对含有人工表面缺陷的对比试块进行了灵敏度试验,并对试验结果进行了分析与探讨。     

基于小角度纵波检测技术的钎焊界面缺陷检测

基于超声小角度纵波检测技术，采用非接触聚焦直探头，调节合适的声束入射方向，提取钎焊界面的超声反射信号，利用超声信号特征幅值来识别缺陷并完成超声成像，判断钎焊界面是否存在缺陷。3种样品的钎焊界面状态分别为焊接良好、存在人工缺陷和存在工艺缺陷，且检测样品表面所在平面与钎焊界面所在平面的夹角均为7°。检测结果表明：针对检测样品的最佳入射角α为4°，该方法可有效检出当量直径2.0 mm人工缺陷和钎焊界面工艺缺陷，成像结果能够准确并直观地判断出钎焊界面缺陷。最后，通过检测样品解剖分析验证了小角度超声纵波检测技术对钎焊界面缺陷检测的准确性。     

基于激光超声的厚壁管内壁爬波传播的可视化

为了研究爬波在厚壁管内壁的形成机理,采用激光超声可视化技术,观察直探头在厚壁管外激励时,超声波在厚壁管上的传播过程。结果表明:直探头在管壁上既能形成能量较强的纵波,也能形成能量较弱的横波;当超声纵波声束以接近临界入射角的方式入射到厚壁管内壁时,形成爬波;超声纵波和横波在管内壁上都产生了模态转换现象。该研究为厚壁管内壁缺陷的爬波快速无损检测提供了参考。     

轧辊近表面缺陷的超声爬波检测

讨论了在役轧辊近表面缺陷的超声爬波检测技术,根据被检对象的特点确定爬波探头参数,结合应用实例对检测灵敏度、探头校准、爬波声束入射方向及缺陷回波波形进行了分析探讨,得出了可利用超声爬波对轧辊近表面进行缺陷检测及定位评定的结论。