超声导波在液化气管道检测中的应用

超声导波检测正广泛应用于压力管道的无损检测。介绍了导波检测的原理、特色和应用。以液化气管道的导波检测为例进行了现场试验,并以X射线检测复检来确认导波检测的可靠性。对比试验结果证明,导波检测可有效发现焊缝未焊透、未熔合和错口等较大缺陷,并可实现快速在线检测,具有广阔的应用前景。     

板状结构缺陷电磁超声导波检测技术研究进展

概述了国内外板状结构缺陷电磁超声导波检测技术的研究进展。从激发兰姆波的电磁超声换能器(EMAT)技术、EMAT的优化设计、超声导波聚焦、EMAT接收信号超声波成像技术等方面,对板状结构缺陷无损检测技术取得的突破进行了评述。提出了有待进一步解决的问题。     

超声导波检测技术在电力系统的应用

介绍了超声导波激发的基本原理和导波的传播模式、分类以及导波在输电铁塔锚杆和角钢类型材检测、电站压力管道和小直径管子检测方面的应用。超声导波检测技术具有检验速度快、成本低等优点,能有效地提高检测效率,可广泛应用于电力系统的无损检测工作。     

不锈钢车体激光叠焊电磁超声检测技术应用研究

结合不锈钢车体激光叠焊的结构特点,开发了激光叠焊电磁超声自动在线检测技术,采用该技术对不锈钢车体激光叠焊质量进行在线检测。研究表明,电磁超声检测技术适用于不锈钢薄板激光叠焊质量检测,对不锈钢激光叠焊焊缝检测有较高的灵敏度,反射波的高低与不锈钢激光叠焊熔深有良好的对应关系,可根据焊缝的回波能力检测不锈钢薄板激光叠焊熔深。应用研究中,比较了熔深与熔宽的关系,并采用机器人进行全自动检测判断激光叠焊焊缝质量,机器人的扫查速度快,提高了检测效率,对不锈钢激光叠焊质量检测优势明显。     

激光拼焊焊缝质量自动检测技术研究及应用现状

激光拼焊由于其高速度、高精度等优点被广泛应用于航空、航天、汽车、造船等领域。为了确保激光拼焊板的高质量要求,焊缝质量检测技术成为激光拼焊质量保证的关键技术之一。本文简要介绍了广泛应用于激光拼焊的焊缝质量自动检测技术,主要包括结构光视觉焊缝质量检测技术、电磁超声波焊缝质量检测技术和漏磁无损检测技术等,分别对各技术的工作原理进行了阐述,综述了各技术的研究现状及应用情况,并在此基础上指出了当前存在的问题及未来的发展趋势。     

电磁超声的数值模拟方法

电磁超声检测技术由于无需媒介以及与被测物体非接触,不但可提高检测效率,而且可将超声检测技术的应用扩展到高温、高速和在线检测。根据电磁超声传感器的工作原理,建立了基于有限元的电磁超声无损检测数值分析方法,开发了相应的计算程序,验证了其有效性。应用开发的电磁超声数值模拟程序,研究了不同激励方式对电磁超声波的影响,得到了相应超声波在均匀各向同性金属介质中的传播过程。该计算方法和程序为实际电磁超声检测中缺陷的定量和探头优化提供了手段。     

电磁超声高温测厚原理及应用案例

电磁超声是超声波无损检测的一个分支。该技术利用电磁场的相互作用,在被测材料表面产生超声波。因此,电磁超声无损检测过程无需使用耦合剂,并且支持非接触检测。不停工情况下的在役管道以及其他压力容器的剩余壁厚测量是当今无损检测领域的一个研究热点。在常温管道测量方面,使用传统的压电超声可以比较精确地测量管道的剩余壁厚。但是,在高温管道测量方面,目前高温耦合剂还是存在易于挥发、效果不稳定的缺点,而且价格昂贵,不利于实际应用。文章介绍了电磁超声测厚的基本原理、电磁超声厚度测量的仪器设备、探头及其使用范围。结合高温管道测厚的实际应用案例,对电磁超声测厚应用进行了阐述、分析和总结。最后得出,电磁超声由于无需接触、不需要耦合剂等特点,对材料的高温测厚具有独特的优势。     

微波检测技术发展动向

笔者出席17th WCNDT的会议,通过论文及面对面的交流,感受到的世界NDT技术或设备的发展,仍然以超声波的TOFD、相控阵、导波应用、超声成像及其信号处理为主要热点。从无损检测新方法的视点来看,微波检测技术目前表现出了在探地雷达图像处理方面的进展。此外,用电磁导波技术替代涡流技术检测金属管（包括钢制管道）内部腐蚀减薄已进行了实验室研究。     

相控阵超声检测声场近场区长度的理论

相控阵超声检测技术可靠高效、无辐射,可应用于工业无损检测中。对于均匀各向同性材料工件,尤其是焊缝的相控阵超声检测,可采用超声斜入射脉冲横波扇形扫描检测的方法。探讨相控阵超声探头辐射不同偏转角度声场的近场区长度问题,进行了理论计算和仿真分析,发现焊缝检测中常用有机玻璃楔块角度为36.2°时,偏转角度越大,近场区长度越小。结果可为相控阵超声检测工艺设计和检测设备校准提供参考。     

高温压力管道在线检测技术

为解决高温环境下管道在线无损检测技术问题,研究了高温状态下铁磁性材料的磁粉探伤方法,其检测灵敏度不低于常温检测的灵敏度。建立了高温环境下压力管道用碳钢中横波声速的测量方法,探讨了高温环境下碳钢中横波声速的变化规律,分析了高温环境下超声检测缺陷(反射体)位置的修正方法,解决了部分工程上急需解决的高温环境下焊缝缺陷的超声横波检测技术问题。具体介绍了适用于250℃以下工业管道的在线检测设备和方法。     

基于电磁超声表面波干涉增强的钢板表面检测

电磁超声检测在具有非接触优势的同时,存在换能效率低、信号噪声大的不足。利用电磁超声无需耦合剂对声波传播无干扰的特点,研究了基于声波干涉增强的钢板表面缺陷超声检测方法。在制作了一种用于扫查检测的电磁超声表面波传感器的基础上,搭建了相应的试验平台,对钢板表面人工刻槽进行了检测。试验结果表明:当传感器与刻槽满足一定的位置关系时,超声信号将增强10%~20%。利用此现象进行缺陷评判,可避免分析相对较弱的缺陷回波,为电磁超声检测技术的应用提供了一种新方法。     

超声仿真技术在反应堆压力容器超声检查中的应用

与实验研究相比,超声仿真研究可提高对最基本的超声波回波产生机理以及超声波成像的理解且更为经济。建立数学模型后,可以方便地改变各种参数进行研究,以设计或优化超声检查工艺。以反应堆压力容器法兰一筒体焊缝为例,利用超声仿真技术对其进行超声检查仿真研究,系统介绍了超声检查的仿真过程和仿真结果。     

TLB型复杂焊接结构超声SH导波成像检测

通过光弹试验分析超声水平剪切(shear horizontal,SH)导波具有优异传播性能,构建了超声导波成像检测系统,基于合成孔径聚焦对超声SH导波用于TLB型式复杂焊接结构成像检测进行了重点研究.结果表明,基于合成孔径聚焦的超声SH导波成像用于TLB型式复杂焊接结构构件检测是可行的,检测图像能够表征板材中区域特征,对焊缝有较好的定位功能,但在焊缝之后会形成长约100 mm的固有散射盲区.文中为进一步提高TLB型式复杂焊接结构超声导波成像检测应用水平提供了基础.     

数字机双闸门法在薄板对接焊缝超声波检测中的应用

在板材厚度为6～16 mm的对接焊缝检测中,超声检测有一定的困难,其原因如下:一是因为薄板焊缝检测区域在近场范围内,超声波声压的变化不像远场区那么有规律,在缺陷定位、定量中容易引起较大的误差。二是薄板焊缝扫查声程较短,仪器与探头连接匹配后杂波多,信噪比差,特别是焊缝中余高引起的反射波,有时超过了判废线,容易引起误判。为此,应采用分段制作DAC曲线的方法进行多次反射法检测。由于采用模拟超声波检测仪分段制作DAC曲线极其不便,而通过采用数字机双闸门法可较好地解决这一技术难题。     

Inspection of stress corrosion cracking in welded stainless steel pipe using point-focusing electromagnetic-acoustic transducer

Point-focusing electromagnetic-acoustic transducers (PF-EMATs) for shear-vertical (SV) waves were developed for crack inspection of stainless-steel pipes. The transducer has improved defect detectability by accumulating SV waves generated by concentric line sources at a focal point in phase. An optimum frequency for defect detection was found to be 2 MHz, with which a crack of 0.5 mm depth near a weld was clearly detected. The EMAT exhibited defect detectability comparable to that of a conventional phased-array piezoelectric transducer, indicating that this new EMAT is highly practical for the non-contacting evaluation of stress-corrosion cracking in stainless steels.     

厚壁奥氏体焊缝超声波检测之探究

由于奥氏体焊缝中材料性能的各向异性和微观组织结构的不同,奥氏体焊缝的超声波检测是非常困难的。超声波在奥氏体焊缝中会沿金属结晶方向发生偏转,并在焊缝边界上发生散射。过去十年来,人们开发了多种模拟各向异性材料中声波传播的仿真工具。本文则以常规超声波检测方法为基础,将声线跟踪法和弹性动力学有限积分技术（EI、IT）相结合,应用于含晶间应力腐蚀裂纹的厚壁奥氏体焊缝中,其结果显示声线跟踪法和弹性动力学有限积分技术（肼）结合应用,有助于超声波检测参数的选取。     

Efficient detection of delamination in multilayered structures using ultrasonic guided wave EMATs

This paper presents an efficient method for the detection of delamination using a combined technology of ultrasonic guided wave and electromagnetic acoustic transducer (EMAT). The material for inspection studied in this paper is a three-layered brass/copper/brass metal composite for coin stocks. We first observed a cyclic behavior of wave sensitivity to delamination width in the experiment. This observation is then confirmed with finite element simulation. We found out that the cyclic behavior is related to the phase velocity of the converted wave modes in the two subsystems after delamination. To compensate for the cyclic behavior, two wave modes are used in an industrial inspection system to ensure effective detection of delamination in the composite sample. The inspection speed achieved with this EMAT inspection system is 1.8 m²/s.