■50 mm海底管道焊缝的相控阵超声检测

海底管道小管径焊缝主要采用射线方法进行检测,而射线检测存在辐射危害,检测效率较低,逐渐成为制约海管铺设效率提升的关键因素。结合直径50 mm海底管道焊缝检测特点及标准要求,设计了相应的相控阵超声检测方案,完成了缺陷高度定量精度及检出率分析,实现了直径50 mm海底管道焊缝的相控阵超声检测。试验结果表明,该技术可替代传统射线检测,有效提高海管铺设检验效率。     

小直径薄壁直缝埋弧焊管焊接缺陷探讨

分析小直径直缝埋弧焊管焊接时的受力状态,找出导致小直径薄壁直缝埋弧焊管产生烧穿、气孔、咬边的主要原因;分析"噘嘴"对小直径薄壁直缝埋弧焊管焊接质量的影响;给出防止焊缝产生上述缺陷的控制措施。分析认为:重力和热输入是导致小直径薄壁直缝埋弧焊管产生焊接缺陷的主要原因;通过控制热输入、成型后"噘嘴"、内焊缝宽度并适当调整坡口尺寸等,可减少小直径薄壁直缝埋弧焊管内焊焊接缺陷的产生。     

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。     

小直径薄壁管对接焊缝超声波探伤工艺的探讨

介绍了发电厂的受热面管如水冷壁、过热器、省煤器以及再热器等小直径管对接焊缝超声波探伤工艺特点和存在的问题，并分析了对接焊缝产生缺陷的原因，提出了避免缺陷的工艺措施。     

TKY管接点焊缝形状模型在相控阵检测中的应用

为解决TKY管节点焊缝超声检测缺陷定位难的问题,针对TKY管节点焊缝复杂的三维空间形状,通过简化并建立了管节点焊缝任意剖面的二维平面模型,并运用计算机编程,实现管节点焊缝上任意位置剖面图的绘制。在此基础上,模拟了管节点焊缝超声相控阵检测的声柬覆盖效果及对反射回波的定位方法。试验还制作了一套带有人工缺陷的TKY试块对以上模型进行验证,并对试验结果进行了分析。     

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。     

小管路焊缝内部缺陷的三维X射线成像

基于X射线显微CT技术,对小直径管路焊缝试样内部缺陷和内表面质量进行了三维观察,发现了5个近球形气孔缺陷. 通过三维可视化显示了气孔缺陷的空间位置分布,并量化分析了气孔缺陷的位置、体积、直径、球度等三维特征参数,量化结果表明其中3个气孔为超标缺陷,其余2个气孔为允许存在的缺陷. 引入了三维剖切技术,在内表面发现了一个非超标的表面凹坑. 在三维重构模型的基础上,通过壁厚分析云图表征了焊缝区厚度分布的均匀性. 研究表明,该技术能高精度地对小管路焊缝内部缺陷进行定位、定量和定性分析.     

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。     

核电站大直径厚壁对接环焊缝射线检测灵敏度的影响因素

针对核电站大直径厚壁环焊缝射线检测灵敏度下降的问题,以核电站主管道为试验对象,对缺陷自身高度、缺陷宽度、射线源焦点尺寸、缺陷深度、射线源角度和射线源位置等主要影响因素进行重点分析,通过CIVA软件的模拟,以及带缺陷试块的透照试验,得出了影响射线检测灵敏度的几个重要因素。     

铁磁性材质铝翅片管的在役检测

铁磁性材质铝翅片管的在役检测是各种换热器管检测中难度最大的检测之一，常用的检测技术无法应用。为了找出其适用的在役检测方法，尝试了两种新的检测技术，即漏磁检测技术和超声内壁旋转检测技术，通过对带有人工缺陷的试样管分别进行检测试验，发现该两种技术应用于铁磁性材质铝翅片管检测的可行性和优缺点，最后结合试验结果进行分析，总结出铁磁性材质铝翅片管适用的在役检测方法。     

换热器管板声发射在线检测及评价方法

换热器管板属于多孔结构，制造工艺复杂，容易产生缺陷，且管板与换热管连接处连接质量不易检查。针对上述问题，采用声发射检测技术，将传感器通过专用波导杆与换热管连接，根据衰减测量结果确定管板上传感器的布置阵列。通过壳程水压试验二次加载方式对其进行声发射检测。采取区域定位方法，通过对不同阶段保压信号的分析，综合考虑声发射信号的活性和强度，制定了换热器管板声发射检测及评价方法，实现了对换热器管板质量的分级评价。     

冷凝器不锈钢薄壁管的兰姆波检测

小直径不锈钢薄壁管广泛应用于电站机组的冷凝器中,常规涡流检测方法难以发现纵向贯通的条状缺陷。在Ф25mm×1mm和Ф38mm×2mm不锈钢管壁上,沿轴向和周向加工深度分别为0．1mm、0．2mm和0．5mm的人工切槽,并进行检测试验研究,确定了兰姆波检测技术对小直径不锈钢薄壁管上人工缺陷的可检性,探讨了对不锈钢薄壁管材进行兰姆波检测的有效性和可靠性,提出以兰姆波检测技术对小直径不锈钢薄壁管进行检测的建议。     

精密管棒材数字成像无损探伤和测量系统

精密管材和棒材广泛用于核能和航空航天等领域,其细微缺陷探伤和尺寸精密测量极为重要。为此研制了精密管棒材数字成像无损探伤和测量系统。该系统由超声纵、横向缺陷探伤、超声尺寸测量、涡流探伤等子系统组成,实现了管材内壁、外壁纵横向缺陷超声探伤,棒材内部缺陷超声纵波探伤,棒材纵向缺陷超声横波探伤;棒材周向、径向缺陷超声横波探伤;管材壁厚超声测量,管材、棒材直径超声测量,管材、棒材椭圆度超声测量;管材、棒材缺陷涡流穿过式探伤及异物(渗碳等)检测,管材、棒材材料背景噪声穿过式涡流检测,管材、棒材旋转点式涡流探伤。各检测子系统均依据轴向编码器和周向编码器进行缺陷检测和尺寸测量的时基线记录显示、B扫显示和C扫成像显示,实现了高灵敏度、高分辨力、高可靠性的管材和棒材无损检测。     

Pulsed electromagnetic methods for defect detection and characterisation

The magnetic flux leakage (MFL) method has very good defect detection and location capabilities, but defect sizing capabilities, especially for sub-surface defect characterisation, are limited. The pulsed magnetic flux leakage (PMFL) technique has recently been introduced and shown to have great potential for automated defect sizing for surface-breaking defects using time-frequency signal processing techniques, but sizing of sub-surface defects has proved problematic. In this paper, pulsed magnetic reluctance (PMR), a new electromagnetic (EM) non-destructive evaluation (NDE) technique, is introduced and incorporated into a dual PMFL/PMR probe for the characterisation of surface and sub-surface defects in ferromagnetic materials. Experimental results from a comparison study of the two techniques using variety of defects analysed using time-frequency analysis show that the techniques offer complementary information, with PMFL providing defect location data and data for the characterisation of surface defects and PMR offering sub-surface defect characterisation capabilities. The work concludes that integration of these inspection techniques in the new pulsed EM probe can provide enhanced defect characterisation capabilities for flux leakage-based inspection systems using relatively simple time-frequency signal processing techniques.     

管材涡流探伤最佳频率数值模拟与试验验证

目前广泛采用的确定涡流探伤频率的方法主要是特征频率法和试验法,两种方法得出的频率通常不是最佳频率。采用ANSYS数值计算方法对人工标准缺陷的信号进行数值模拟,从而找出对内外壁缺陷信号的幅度都比较大,并且内外壁缺陷信号的相位差接近极大的激励频率。经过试验验证,计算结果与试验结果完全符合。结论认为,用ANSYS信号模拟方法可以找出最佳的激励频率,既能兼顾内外壁缺陷的检测灵敏度,又能从相位上区分内外壁缺陷的激励频率。     

一种基于图像展开与拼接的精密轴承表面缺陷光学检测方法

建立一种基于机器视觉的精密轴承表面缺陷光学检测系统。利用图像展开和拼接技术获得轴承侧面完整而又没有重复的二维图像,在此基础上对微小轴承表面缺陷进行检测、缺陷提取和分类。实验结果表明:采用该方法能够快速、高效地检测出微小精密轴承表面大于10μm的缺陷形貌;能够准确地对凹坑、裂纹和划痕缺陷进行分类。     

数字图像处理技术在锻件缺陷检测中的应用

锻件中的缺陷可用超声波检测,如果能以数字图像处理技术使检测结果可视化,则可提高操作人员对缺陷位置判断的准确性。本文叙述锻件检测中使用的数字图像处理方法,并给出了实际操作的步骤。     

基于故障特征频率的精密机械主轴复合故障定位方法

针对由于撞刀事故引起的精密车床主轴精度下降问题,首先通过主轴振动信号监测,获取故障主轴振动信号频域特征;然后基于主轴结构和轴承特征参数,计算不同故障模式下轴承故障特征频率;最后基于故障特征频率与监测振动信号频率之间的对应关系,定位主轴故障位置。通过主轴拆卸和精度测试,验证了所提故障定位方法的有效性。实验结果表明：角接触球轴承内、外圈损伤是导致主轴精度下降的故障源,理论方法故障定位结果与拆卸实验定位结果一致;采用新轴承重装配后主轴的精度检测结果恢复正常,进一步验证了此故障定位方法的有效性。     

田湾核电站卧式蒸汽发生器传热管役前涡流检测技术

田湾核电站蒸汽发生器为卧式结构,弯头数量较立式蒸汽发生器多很多,因此其涡流检测方法与众不同。介绍了卧式蒸汽发生器的结构及探头的选用,剖析了检测中发现的主要问题及争论焦点,如缺陷的判断、外壁缺陷的判定、磁性区域信号的排除以及内外壁缺陷的区分等。讨论了由探头直径过小和标定原因引起的误差,确定了田湾核电站卧式蒸汽发生器传热管的缺陷管数量、缺陷的位置及性质,最后采用统计方法肯定了检测结论的可靠性。