基于自回归谱外推的小尺寸裂纹TOFD定量检测

利用超声衍射时差法(Time of Flight Diffraction,TOFD)对合金钢焊缝中的小尺寸裂纹实施检测时,受脉冲宽度等因素制约,裂纹上、下端点的衍射波会发生混叠,而导致裂纹高度定量困难。采用自回归谱外推(Autoregressive Spectral Extrapolation,ARSE)技术对混叠信号进行处理,扩展有效频带范围,达到压缩时域信号脉宽和提高时间分辨率的目的。结果表明,结合ARSE技术可有效分离混叠信号,实现厚度100.0mm合金钢中深度50.0mm处高度1.0mm裂纹的TOFD定量检测,且相对定量误差不超过5.3%。     

管道内壁裂纹的相控阵超声检测

针对管道内壁开口裂纹缺陷的检测与定量问题,根据超声检测端角反射和端点衍射理论,使用相控阵超声技术对其进行检测。试验结果表明,管道内壁微小裂纹的高度与反射回波的高度成线性关系,端角反射法能有效测定20 mm厚管道内壁深度不大于4 mm裂纹的高度;端点衍射法能有效测定20 mm厚管道内壁深度不大于2 mm裂纹的高度,对于不同壁厚的管道,端点衍射法和端角反射法所能测定的最小裂纹高度不同,两方法结合可实现管道内壁裂纹缺陷的有效检测。     

加氢反应器凸台堆焊层裂纹的PA超声波检测

通过试验实现了相控阵超声检测技术(PA)在加氢反应器凸台堆焊层裂纹检测中的应用。可测量的最小裂纹高度为2mm(试块)/3mm(工件),裂纹高度测量误差小于1.0mm。该技术适用于多种规格凸台堆焊层裂纹的检测。     

5A06薄壁球壳件涡流检测技术

针对壁厚约为1.5mm的5A06锻轧薄壁球壳工件的加工工艺和内部可能的缺陷形貌,分析了该薄壁件质量的无损检测技术现状和检测难点。设计了含有不同尺寸的模拟裂纹和分层缺陷的对比试样,研制和改进了专用的高灵敏度探头。通过采用优化的涡流检测参数,实现了有效检出5A06薄壁壳体表面5mm×0.05mm(长度×深度)的裂纹类缺陷,具备了检出在1mm渗透深度下的5mm长线形刻槽和0.8mm深度左右的0.5mm面型缺陷的高灵敏度检测能力,并提出了100%检测工件质量的方法。     

小波奇异点检测理论在交变磁场法缺陷定量中的应用

采用交变磁场测量法进行缺陷定位和定量时,缺陷环和基于斜率比值的识别模型均不能对裂纹长度精确定量。在此基础上介绍了小波分析奇异点检测理论,对上述模型进行了改进,利用小波分析的多尺度分析理论实现裂纹长度的精确测量。通过对15mm×1mm×2mm裂纹的测试证明,该方法取得了较高的测试精度。     

应力腐蚀裂纹的超声检测和定量—相控阵超声(犘犃犝犜)技术应用案例

介绍欧美国家用相控阵超声(PAUT)对应力腐蚀裂纹进行检测和定量的案例.检测和定量的应力腐蚀裂纹,高为3mm~15mm,存在于下列工件中:壁厚9mm的焊缝、螺栓(裂纹深度位置分别为22mm和59mm)、汽轮机叶片根部、转子轮缘叶根槽.另外,也应用于应力氢致裂纹的检测,对其作了测高评定.还与断口试验结果作了对比.PAUT对裂纹的测高精确度,能控制在±1mm,有测定值偏小的倾向.最后,提出有关优化测量应力腐蚀裂纹端部分支状态的PAUT参数的建议.介绍国外PAUT应用案例的目的,为国内特别是承压设备行业如何参照ASME法规最新版(2011a)积极推广应用PAUT提供有用借鉴.     

大型法兰的保温冒口设计及倾斜浇注工艺实践

大型法兰铸件,其材质为铸钢ZG230-450,内部质量要求高.如图1,法兰净重2.56 t(铸件毛坯重量3t).最大外形尺寸为φ3000 mm×100 mm.铸件内部不允许有缩孔或缩松、裂纹、气孔及其他铸造缺陷.     

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。     

薄壳类铸铝件上盖的工艺改进

电器控制箱上盖是我厂为西门子公司生产的铝合金铸件,材质为ZL104,零件结构如图1,轮廓尺寸为358 mm×358 mm×132 mm,铸件重3.5 kg,壁厚为5 mm.零件上部一周布置有密封槽,密封槽底部平面有较高的平面度要求.     

桥塞中金属密封套筒裂纹分析与优化

基于一种金属对金属密封套筒结构内侧翻转直角槽和薄壁圆弧内缘根部的裂纹缺陷,采用试验和模拟相结合的方式,分析裂纹产生的原因。以翻转直角槽过渡圆角和薄壁圆弧内缘根部过渡圆角的大小为设计变量,通过构建数学优化模型,得出最佳数值,并对优化结果进行验证。结果表明,翻转直角槽过渡圆角取1.5 mm、薄壁圆弧内缘根部过渡圆角取3.0 mm时,翻转直角槽的最大等效塑性应变为0.31142、薄壁圆弧内缘根部的最大等效塑性应变为0.105129、薄壁圆弧处接触应力最大值可以达到1401.61 MPa,坐封后金属密封件密封性能稳定良好,没有出现裂纹缺陷。     

激光-电磁超声技术的检测原理与应用

系统介绍了激光-电磁超声检测技术的检测原理和技术特点。针对连铸钢坯中存在的多种类型缺陷,研究了钢坯表面、近表面和内部缺陷的检测方法。建立了激光-电磁超声检测系统,并对含有尺寸为30mm×0.2mm×0.2mm的表面裂纹、Ф3mm×30mm的近表面横通孔以及Ф3mm×30mm的内部横通孔的人工缺陷试样进行了检测。试验结果表明,该方法适用于钢坯缺陷的检测,且该技术在高温、腐蚀和高速运动等苛刻环境下的金属材料检测方面具有明显的优势和应用前景。     

采用小异型坯生产大规格H型钢的技术研究

介绍了首钢长钢轧钢厂采用等宽的连铸异型坯(430mm×300mm×85mm×80mm)开发轧制H300mm×300mm×10mm×15mm规格H型钢的过程。为了使成品的翼缘宽度能够达到300mm,在开坯机孔型中增加了较大的凸度,在减小对翼缘压下的同时增加了对腹板的压下,以利于万能轧机轧制时翼缘的宽展。此外,还制定严谨的试轧方案,针对试轧制中出现的问题、缺陷,特别是开坯机孔型中增加了较大的凸度后,轧制时H型钢圆角部位易出现折叠的问题,重新优化了开坯机孔型、万能孔型及轧制工艺,消除了折叠缺陷,产品力学性能满足标准要求。     

法兰密封面腐蚀缺陷超声相控阵检测技术

用于腐蚀介质环境下的法兰,密封面的腐蚀缺陷容易使其泄漏,影响安全生产,导致危害性的后果。利用超声相控阵检测技术[1]声束角度可变和动态聚焦的优点、适合复杂结构件以及实时成像等特点,通过结构分析、声场模拟,试验研究和现场检测应用,确定了法兰超声相控阵针对性检测工艺,实现了不拆卸从法兰外部对密封面腐蚀缺陷进行有效检测。     

高压加热器管板不锈钢堆焊层与碳钢管子封口焊工艺

在低合金钢管板上堆焊奥氏体不锈钢与碳钢管子SA556MC2＋16mm×2．12mm进行管子管板封口焊试验时,采用手丁氩弧焊ER309、ERNiCr．3等焊丝,在其焊缝根部产生微裂纹,并对产生的裂纹进行了分析。采用新工艺在管子管端先堆焊隔离层,采用内缩式坡口再进行封口焊解决了焊缝裂纹,2009年1月新T艺申请为发明专利并成功运用到出口的600MW超临界高压加热器。     

基于频谱分析的脉冲涡流检测提离消除技术

脉冲涡流检测中由于探头倾斜等原因容易产生提离效应,严重影响缺陷的定量精度。利用激励脉冲频率成分丰富的特点,提出了一种基于频谱分析的提离效应消除新方法。通过试验发现,经该方法处理后的有提离的原始检测信号在低频部分已基本重合,消除了提离效应对低频的影响,且可通过提取低频特征值对缺陷的深度进行定量。试验结果证明,该方法可以有效地消除提离效应,提高缺陷的定量检测精度。     

基于三维数值模拟的焊缝缺陷漏磁场分析

漏磁检测技术对钢板对接焊缝检测鲜有应用,根据铁磁性焊缝的特点,针对焊接结构中较敏感的裂纹缺陷,探讨应用漏磁法检测钢板对接焊缝裂纹缺陷。采用有限元数值模拟方法(FEM),建立了焊缝三维FEM模型;对比分析焊缝不同区域存在裂纹时漏磁场分布规律;建立不同焊缝余高包含相同尺寸裂纹的三维FEM模型,分析由于焊缝余高的存在对裂纹检出率的影响;研究在焊缝余高3 mm结构条件下,漏磁场磁感应强度分量峰值随裂纹深度的变化规律,得到漏磁场相关对比分析曲线。仿真结果表明:漏磁法适用于钢板对接焊缝缺陷的检测研究;焊缝余高越小,可获得更高的缺陷检出率;漏磁场磁感应强度分量峰值均随裂纹深度的增加呈递增趋势。     

面积型缺陷相控阵超声检测可靠性的研究

面积型缺陷与超声声束相互作用时,由于其取向的不同,会使检测结果产生变化,从而影响超声检测的检出能力,即检测可靠性。本文针对相控阵超声检测,选取厚度55mm碳钢试块中高度为1mm~10mm的底面开口槽为研究对象,设置缺陷高度为变量,缺陷偏角在90°±9°范围内变化,计算了缺陷的检出率,实验结果和模拟结果符合较好。     

某化工厂管道输气用不锈钢法兰漏气裂纹分析

某材质为0Cr18Ni9不锈钢法兰在巡检时发现有气体泄露现象,着色探伤发现在焊接附近存在较多周向裂纹.通过宏观与微观形貌、显微组织、化学成分、硬度测试等方法,对法兰裂纹形成原因进行分析.结果表明,法兰开裂为沿晶型应力腐蚀开裂,与焊接敏化效应无明显直接相关性.裂纹形成主要原因为法兰选材以及热加工工艺不合理导致材料应力腐蚀...