焊缝缺陷的全聚焦相控阵成像检测

利用全聚焦相控阵成像技术对焊缝中的未熔合和裂纹两种典型缺陷进行了检测。首先,介绍了全聚焦成像技术的基本原理;其次,设计制作了含上述缺陷的人工试块,利用CIVA软件进行裂纹和未熔合的缺陷响应研究;接着,对人工试块进行检测试验,比较了常规相控阵技术和全聚焦技术对上述两种缺陷的检测能力;最后,对试块进行常规无损检测,确定焊缝中缺陷的长度,对试块缺陷部位进行解剖,测量得到真实的缺陷埋藏深度和自身高度。检测试验及解剖结果表明:全聚焦技术对上述两种缺陷的成像具有更高的检测分辨率,对缺陷的定位和定量误差较小,可以应用于工程实践。     

基于CIVA仿真的孔壁裂纹超声相控阵检测分析

针对过盈螺栓连接结构孔壁裂纹的检测,开展了基于CIVA的检测仿真分析,建立了超声相控阵扇扫检测仿真模型,从相控阵扇扫图像中可以有效地分辨缺陷反射回波和结构自身产生的反射回波,研究分析了不同裂纹角度、裂纹长度和裂纹相对位置参数对检测结果的影响.通过相对幅值和扇扫图像对孔壁结构和裂纹信号进行了对比,优化了检测工艺,可以有效...     

基于CIVA仿真的FPSO船体管道相控阵超声检测

首先采用CIVA仿真软件建立了双相不锈钢各向异性焊缝模型,对声场分布和缺陷响应进行了模拟和计算,然后基于ISO 13588-2019和ISO 22825-2017进行了工艺验证,最后采用CIVA仿真制定的相控阵工艺对现场FPSO船体管道进行了检测和缺陷解剖验证。结果表明,CIVA仿真对于各向异性不锈钢焊缝相控阵检测工艺的制定具有较好的指导作用,DMA探头在各向异性焊缝的相控阵检测中具有较高的信噪比和缺陷检出率。研究为FPSO船体管道相控阵超声检测提供了可行的技术方案。     

全聚焦相控阵技术的场测量

全聚焦相控阵系统不能显示A扫,从而给检测带来问题。通过研究全聚焦相控阵的声场特性和信号特性,提出"场测量"技术路线,阐述了有关原理和实施的基本过程,论证了在焊缝检测应用中的可行性,给出了一些试验结果。结果表明:场测量技术路线有利于全聚焦相控阵技术优势的发挥,在检测中的应用效果良好。     

基于CIVA仿真的管帽焊缝相控阵超声检测工艺

对某化工厂合成反应器换热管管帽焊缝进行了相控阵超声检测工艺分析,采用研制的专用扫查装置及楔块在对比试块上进行试验,并优化了检测工艺,并在模拟试块上验证优化后的检测工艺.结果表明:优化后的检测工艺检测效果良好,为管帽焊缝的检测提供了一个有效的解决方案.     

CIVA仿真软件的实际应用

CIVA仿真软件包含超声、涡流和射线三个部分,其中超声部分又分为声场模拟和缺陷响应两个模块。CIVA可以支持各种复杂的工件建模,可设置多种类型探头,包括相控阵探头,能够模拟多种检测方法,对于检测工艺的制定有着很好的指导作用。着重介绍了CIVA软件在国内无损检测领域中的成功案例。     

超声平面非聚焦探头的声场特性

通过对活塞声源的声场分析，得出平面探头的声场及发射声束的特性公式，理论计算数值与试验数值一致，此结果对定量超声波探伤中探头、频率的选择有一定的指导意义。     

相控阵兰姆波全聚焦算法的不锈钢薄板分层缺陷检测

航空金属薄板在加工时由于夹杂产生的气孔会随着使用过程中的拉伸和挤压而形成一种闭合型的分层缺陷。针对此类缺陷的检测,提出一种相控阵全聚焦成像算法与兰姆波检测结合的方法。首先从原理上分析并确定激励兰姆波的模态、频率及楔块的角度,其次对3 mm厚度不锈钢板中不同规格、形状的分层缺陷进行试验。结果表明:本研究方法能够对分层缺陷的轮廓成像;兰姆波易受缺陷上端面反射影响,导致缺陷下端面成像出现拖尾图像,且缺陷上端的定位定量精度要高于缺陷下端面;上端面缺陷的定位误差均在4%以内。     

超声相控阵与全聚焦法成像特性比照评析

综述超声相控阵(PAUT)与全聚焦法(TFM)成像特性,给出了焊接试样缺陷显示实例.依据比照评析结果,提议:焊缝全覆盖检测宜用PAUT,重要缺陷区或关键区宜用TFM,以改善缺陷定量、表征结果.     

碳纤维复合材料全聚焦3D相控阵超声检测

针对209P型转向架使用碳纤维复合材料的无损检测,采用全聚焦3 D相控阵超声检测技术进行试验研究.通过试验结果表明,全聚焦3D相控阵超声检测具有缺陷图像显示直观、缺陷定量准确等特点,能够实现对209P型转向架使用的碳纤维复合材料质量管控.全聚焦3D相控阵超声检测为碳纤维复合材料的检测提供了一种新思路和新途径,对复合材料...     

在役缆桩螺栓的相控阵超声全聚焦检测

制定了在役缆桩螺栓的相控阵超声全聚焦检测工艺,设计了检测工装及设备保护工装,利用全数据储存与分析方法,对在役缆桩螺栓进行检测与监控,为船舶系泊安全保驾护航。     

承压设备插入式接管角焊缝超声相控阵检测工艺

插入式接管角焊缝的特殊结构和焊缝形式,增加了常规A型超声波对其检测的难度和工艺的复杂性。针对承压设备插入式接管角焊缝容易出现的几类典型缺陷,通过CIVA软件仿真制定检测工艺,同时采用以色列ISONIC 2009相控阵设备对模拟试块进行检测,并与CIVA仿真结果进行了比对。结果表明,插入式接管角焊缝的超声相控阵检测工艺具有良好的检测效果,验证了工艺的有效性,为相控阵检测技术在插入式接管角焊缝中的推广应用提供了相关经验。     

CIVA软件仿真曝光次数对射线检测结果的影响

针对某核电项目规格为273mm×25.4mm的核1级反应堆压力容器安注管和安全端连接焊缝进行射线检验,由于曝光次数不同导致检测结果的评判截然不同,本文采用CIVA仿真平台对该焊缝的射线检测过程建模仿真,研究曝光次数对射线检测结果的影响,提出最优化曝光次数为6次。同时,也发现曝光时间对底片的黑度有影响,随着曝光时间的增加,底片黑度逐渐增大。将CIVA仿真平台应用在核电设备射线检测中,对优化射线检测工艺,有着非常重要的意义。     

基于相控阵超声检测方法的齿轮品质控制研究

基于超声脉冲反射法原理,利用相控阵超声检测技术,采用声线模型对齿轮缺陷检测位置进行分析,并利用超声检测专用模拟软件CIVA软件,对声波在工件中的传播以及声波与缺陷的相互作用进行模拟,进而通过对声场以及缺陷检测模拟优化实验方案,最后利用聚焦扫描对人工预置孔状缺陷进行检测。结果表明,利用相控阵超声检测技术在齿轮内腔对齿轮进行检测方法可行,而且缺陷信号明显,缺陷定位精度高,误差较小,为齿轮质量控制提供一种新的方法。     

基于阵列涡流和全聚焦相控阵技术的承压设备应力腐蚀开裂检测

提出了基于阵列涡流和全聚焦相控阵技术的应力腐蚀检测方法,可分别应用于开罐检测与在线检测,并对一台材料为S31603的立式反应釜进行了检测.检测结果表明,阵列涡流技术具有高灵敏度、高信噪比、无需打磨、数据可存储分析等优点;全聚焦相控阵技术具有高检测分辨率,对缺陷的定量定位具有较高精度,对应力腐蚀裂纹具有较高的检出率等优点...     

超声相控阵技术（第三部分探头和超声声场）（续）

这是指可编程的、阵列对接收信息的实时响应,通过调节各阵元相关于时间的延迟线、增益及激励来实现（图33）。对相同的聚焦范围,DDF可替代多重聚焦法,以发射声束与接收阶段的各聚焦声束“相乘”。换言之,在信号返回相控阵探头时,DDF可动态地改变焦距。DDF可明显增大“场深”,提高信噪比。     

相控阵检测技术聚焦深度对检测结果的影响

超声相控阵聚焦能将超声能量聚焦于被检区域,使检测结果更加明显,但缺陷定量结果受相控阵仪器聚焦深度的设置影响较大。利用超声相控阵技术,通过真实深度聚焦模式对深度分别为4、9、13、18、23、29、35 mm的φ2 mm横通孔进行检测。结果表明：当聚焦深度与缺陷孔深相同时,孔深和孔径测量值误差可达最小值;在孔深前后大约5 mm范围内进行聚焦时,使用相控阵检测方法对缺陷的定位定量相对较为准确,可以将误差控制在1 mm内。     

超声相控阵系统的聚焦特性研究

文章参照ASTM E2491—2008标准,通过试验测试相控阵探头在不加装楔块以及加装横波斜楔块两种情况下声束在工件中的聚焦特性以及偏转特性。试验变换了激发晶片数量、聚焦深度以及偏转角度等参数设置,研究了这些参数对声束聚焦特性和偏转特性的影响。结果发现,相控阵声束仅能在近场区内聚焦,ASTM E2491—2008标准对角度偏转极限测试实际表征的是某种情况下的角度分辨力。     

对接焊缝相控阵超声检测可靠性的CIVA仿真与试验

对比了相控阵超声和常规超声对接焊缝的检测仿真和试验,分析了对接焊缝相控阵超声检测的可靠性,为承压设备相控阵超声检测标准的制订提供相应参考。仿真与试验得出：相控阵超声检测的缺陷检出率总体上要高于常规超声检测。对于有着严重危害且对声束指向性要求较高的面状缺陷,相控阵超声的检出率要高于常规超声。对于夹渣、未焊透等体积性缺陷,相控阵与常规超声的检出率均非常高。但是对于气孔类回波较小的体积性缺陷,相控阵超声的检出率明显高于常规超声。对于工件厚度较大的焊缝,相控阵超声较常规超声技术可以扫描检测到更厚的焊缝区域。在缺陷测长方面,相控阵超声的测长结果相对于常规超声技术总体偏大,测长精度并无明显优势。