内螺纹小径管焊缝超声波成像检验方法

目前国内锅炉水冷壁多采用传热效率高的内螺纹管,内壁螺纹影响了超声波在管内壁的反射,使超声波探伤难以进行。研究了内壁螺纹对超声波检测的影响,为设计制作内螺纹小径管焊缝超声波成像检验系统,实时修正内壁螺纹的影响,全面、准确地检测焊缝质量进行了技术上的可行性论证。     

小径管焊缝的超声爬波检测方法

采用爬波对小径管内壁1mm×5mm(深度×长度)模拟裂纹制作DAC(距离-波幅)曲线,在距离小径管焊缝模拟缺陷10~20mm间以直射波覆盖全焊缝扫查,水平定位可直接读取缺陷位置。当采用横波检测时,以?1mm横通孔制作DAC曲线,实测管内外壁1mm×5mm模拟裂纹时,其反射声压比DAC曲线高7~14dB。试验结果表明,横通孔与点状和面状真实缺陷的反射声压差较大,如果采用小径管内壁等深模拟裂纹制作DAC曲线,在定量检测时可避免误差。     

小径管焊缝超声爬波探伤工艺方法研究

研制开发的超声波爬波探头和试块群能取代传统的横波,对小径管焊缝进行全面检测,可在距焊缝30mm处采用水平定位对缺陷进行定性和定量评价,并阐述了爬波对壁厚〈9mm小径管焊缝检测原理、特点和工艺方法。     

超声相控阵检测小径管焊缝的理论研究及工程应用

在理论上分析了线阵列相控阵超声聚焦深度对小径管焊缝检测的影响,通过实验对比了不同的聚焦深度对于小径管焊缝缺陷检测精度的影响。通过优化检测工艺,提高了相控阵超声的检出率和检测精度。结合实际应用,将相控阵超声检测技术与射线检测及表面检测技术进行了对比。相控阵超声可以高效地检测小径管焊缝裂纹及未焊透缺陷。     

厚壁小径管超声波检测工艺研究

对厚壁小径管常规超声工艺方法进行改进,采用超声爬波检测法对焊缝上部区域进行检测,横波一次波进行中下部检测,并对横波检测根部未焊透波型分析给出经验数据,避免检测中遗漏未焊透缺陷。检验结果表明:普通横波结合爬波检测厚壁小径管检测效果较好,能满足工业应用的需求。     

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。     

导波检测技术在小径管检测中的应用

在规格为60mm×6mm的小径管上加工不同宽度及深度的纵向及周向槽,试验了国产定制导波探头对人工缺陷的检测能力,并将试验结果应用于小径管的内壁腐蚀检测。结果表明:对纵向槽的周向导波检测,其周向检测距离超过管道周长的一半;对周向槽的纵向导波检测,最大检测距离约为250mm;随着槽深的降低,导波检测距离迅速降低;依据试验结果制定了导波对现场小径管内壁腐蚀的检测工艺,现场应用表明,定制的导波探头能够保证小径管上腐蚀坑的有效检出。     

超超临界机组锅炉异种钢小径管镍基焊接接头超声波检测

针对超声检测火力发电厂锅炉小径管奥氏体钢与低合金钢对接异种钢焊缝的技术难题,文章通过理论分析、试验研究及现场检测验证,研究了常规小径管探头异种钢焊缝超声波检测方法。结果表明,对于如熔合线裂纹类缺陷选用小角度探头(K1～1.5)效果较佳;对于焊缝内缺陷宜选用大角度探头(K2～2.5)。利用该方法能有效检测出焊缝内各种缺陷,保证了机组安全运行也取得了较好的经济效益,对异种钢焊缝小径管超声波检测具有较强的借鉴意义。     

小径管X射线焊缝图像缺陷识别算法

针对小径管X射线焊缝图像缺陷检测精确率低的现状,通过对图像进行特征分析并结合稀疏字典学习,提出一种基于图像分割的小径管焊缝图像缺陷检测算法.首先,对小径管焊缝图像进行两步图像分割获得感兴趣区域;其次,提取焊缝缺陷,得到缺陷疑似局部图像;最后,提出以不同类型原子间相关性最小为目标的小径管焊缝缺陷字典矩阵数学模型并使用K-SVD算法进行求解,利用该字典矩阵实现圆形缺陷、线形缺陷和噪声的分类鉴别.为提高系统实时性,使用并行编程对图像分割算法进行加速.结果表明,改进后缺陷字典矩阵对圆形缺陷识别成功率为0.974,线形缺陷识别成功率为0.967,且具有较快的识别速度,实现了小径管焊缝图像缺陷的有效识别.     

受热面管内部缺陷周向导波检测技术研究

受热面管内壁沟痕、裂纹等缺陷严重威胁着受热面管的安全运行.针对受热面管内壁缺陷检测难题,本文采用压电传感器激发的周向导波对受热面管内壁缺陷检测进行研究,得出结论如下:L模态导波适宜受热面管内壁缺陷检测.压电导波检测探头的能量与晶片尺寸呈正比,晶片尺寸越大能量越高.同时,采用理论计算的方式精确计算了导波探头与管壁的耦合情...     

锆管超声对比试块中U形缺陷取代V形缺陷的可行性探讨

从理论分析了重水堆用锆管超声波对比试块中，用U形人工缺陷取代V形人工缺陷的可行性，利用Rota25超声波检测设备对U形和V形两种人工缺陷的回波幅度进行了验证分析。结果表明，重水堆用锆管超声波探伤试块中，用U形人工缺陷取代V形人工缺陷是可行的。     

运动条件下超声波壁厚测量的系统辨识

研究了一种在随机摆振与扭振运动工作条件下,用超声波发射与接收系统测量管径与壁厚的数字系统辨识模型.解决了从超声波反射信号中提取壁厚参数的问题.对超声波发射与接收装置在随机摆动与扭振工作条件下如何运用Hillbert变换得到高精度的壁厚参数的数学模型做了详细的讨论,得到了壁厚的计算公式.     

超声底波成像方法研究

针对超声缺陷波成像检测的盲区问题,研究了利用超声底部回波信号进行成像的方法。采用缺陷波幅值成像、缺陷波深度成像和底波幅值成像三种成像方式对ZGS对比试块上的9个不同深度的2 mm平底孔进行了检测。对比试验表明,超声底波成像方法可用较低的系统增益检测出缺陷,也能检测出用缺陷波幅值成像方法时近表面盲区部位的缺陷,是缺陷信号幅值成像方法的有效补充。     

超声检测声场计算模型的建立与仿真软件的开发

基于瑞利积分和Pencil法,建立了声场半解析法计算模型;基于基尔霍夫近似,GTD和波恩近似理论,建立了超声场与缺陷相互作用的半解析法计算模型。以半解析法计算模型为核心,开发了超声检测计算分析系统UT-CAS。该系统可实现超声检测发射声场和缺陷回波声场的快速计算,可应用于探伤工艺设计、声场和缺陷信号辅助分析以及无损检测人员培训等。     

304不锈钢晶粒散射特性的超声检测分析

研究了304不锈钢不同热处理状态下晶粒尺寸对超声声速的影响。对同厚度钢和不锈钢的一次回波、二次回波和两者间的信号进行了频谱特性分析。结果表明,超声波在不锈钢中传播时,晶粒越大,声速越高;不锈钢的一次回波、二次回波及两者间的信号均在回波信号频带范围内,随晶粒度增加频率降低,散射作用增强。     

海洋平台构件单面焊焊缝超声检测根部回波的影响分析

海洋石油平台在建造过程中会大量使用只从一面焊接的管纵焊缝接头和TKY型管状接头.该类接头焊缝往往要求进行100％的超声检测,以确定焊缝中是否存在缺陷.受根部钝边角度和探头扫查面曲率变化的影响,焊缝根部的超声回波十分复杂.制作了含有不同倾角的根部钝边反射体试块,并对由根部反射面倾角变化引起的根部超声回波进行了分析.     

圆柱曲界面对横波接触法周向超声检测可靠性的影响

在圆柱曲界面上进行横波接触法周向超声检测与平界面不同,由于曲界面的存在,对超声检测的可靠性产生影响。应用声学理论建立了圆周界面超声检测的几何模型,从理论上分析研究圆周界面对超声波耦合、声场结构、探头特征参数、面积型缺陷回波特性、缺陷定位与定量等诸多方面的影响,并针对性地加工了超声试样进行试验研究,对理论模型进行验证,提出了改善曲界面影响的对策措施,并在工程实践中取得了较好效果。     

基于桁架机器人的超声检测控制系统的设计

为了解决工件内部缺陷的精确探伤问题,提出了基于桁架机器人自动化超声波检测系统,并采用功率谱分析进行了缺陷回波信号的分析。研究设计了控制系统并编制了超声测试软件程序,由工控机和PLC组成的控制系统可以控制桁架机器人使其实现三维运动,同时驱动探头对工件进行精确地检测。与传统的超声检测方法相比,采用功率谱分析方法分析内部缺陷的超声回波信号可获得明显的不同缺陷的特征,可对内部微小的缺陷分辨更准确,提高超声检测精度。     

钨合金壳体的超声检测及缺陷分析

采用纵波直探头和自磨制经校准的斜楔横波探头，对钨合金壳体部件进行了检测，并对钨合金壳体的缺陷定位、典型缺陷及其对应的回波特征进行了研究。结果表明，采用超声检测能够检测出钨合金内的孔洞、裂纹及“鸟巢”等缺陷。单个孔洞反射回波高，前沿较尖锐；密集气孔回波参差不齐，根部互相连接；裂纹回波高而尖锐，底波有所下降；“鸟巢”缺陷的反射波根部有若干小波峰出现。