TA15钛合金激光熔化沉积制件超声相控阵检测

为了确保激光增材制件的质量安全,对其进行可靠的无损检测与评价尤为重要。 针对 TA15 钛合金激光熔化沉积制件,使用常规超声以及超声相控阵检测技术对其内部缺陷进行检测,重点研究了激光增材制件内部缺陷的超声检测特性以及超声相控阵检测技术在增材制件上的应用优势。 使用激光熔化沉积技术制备了含有熔合不良缺陷的试验样件,从 XYZ 3 个方向分别对样件进行了全面检测。 结果表明,激光增材制件内部的缺陷具有明显的方向性,因此, 为了确保激光增材制件检测结果可靠,应从 XYZ 3 个方向分别进行全面检测。 相比与常规超声检测,超声相控阵检测技术大大提高了检测效率,能够直接成像缺陷的轮廓边界,降低了技术依赖性及人工疲劳性,针对大型增材制件的检测需求具有广阔的应用前景。     

基于多频率超声综合比对法的三维编织复合材料检测

介绍了三维编织复合材料的工艺成型特点以及容易产生的缺陷类型。采用多种频率的超声波对三维编织材料内部的缺陷进行检测，并对检测结果进行综合比对分析。试验结果表明，多频率超声综合比对法虽然无法对材料内部的孔隙分布进行定量检测，但可以对不同区域孔隙分布情况进行判断。     

基于等声程聚焦算法的超声相控阵检测技术

超声相控阵技术通过对超声阵列换能器各阵元进行相位控制,能获得灵活可控的合成波束,进行动态聚焦、成像检测,能够提高检测灵敏度、分辨力和信噪比。在研究超声相控阵换能器声场的偏转和聚焦特性基础上,基于ASTM推荐试块与试验标准E2491—06,设计了等声程聚焦模型,并给出了扇形偏转非聚焦以及扇形偏转等声程聚焦的检测成像结果。试验结果表明,等声程聚焦算法有效地检出了材料中的缺陷,具有很好的分辨率和信噪比,能够比较真实地反映材料内部缺陷的相对位置和大小。     

电磁超声传感器的检测灵敏度优化

电磁超声检测技术因具有无需耦合剂、可非接触检测的优点,广泛应用于极端温度、未经打磨等工况下的设备检测。电磁超声检测灵敏度是电磁超声检测能力的重要表征,然而直入射检测灵敏度受设备、探头、被检材料等因素影响,实际表现参差不齐。研究了线圈外径和激励频率对电磁超声检测灵敏度的影响,然后根据仿真结果设计了新的电磁超声传感器并进行检测试验。试验结果表明,优化后的电磁超声传感器检测灵敏度有所提升,可检测到碳钢中■2 mm平底孔缺陷。综合仿真与试验结果可知,减小线圈外径与提高激励频率,能够提高电磁超声的检测灵敏度。     

激光超声技术在先进复合材料无损检测中的应用研究

为实现航空航天先进复合材料的非接触、高精度检测,研究激光超声技术在复合材料无损检测中的应用。制备预埋人工缺陷的碳纤维树脂基复合材料和陶瓷基复合材料试样,利用自主研制的激光激励、激光探测的全光学激光超声无损检测系统进行试验研究,实现碳纤维复合材料层压结构模拟分层缺陷检测,层压复合材料紧固孔边沿分层检测,以及陶瓷基复合材料分层检测。研究结果表明:激光超声检测技术可以有效检出碳纤维树脂基复合材料内部直径2 mm以上分层型缺陷,可检出碳纤维复合材料紧固孔边沿的小尺寸分层,可表征C/SiC复合材料内部直径5 mm以上分层,在航空航天工程领域应用前景广阔。     

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。     

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。     

焊接缺陷高频显微超声可视化扫查检测

目前普遍使用的超声检测方法主要依据超声脉冲信号判断结构内部有无缺陷,难以对缺陷进行定性和定量检测。开发了高频超声成像技术,可进行超声A信号、B扫描和C扫描图像联动显示,缺陷标识和定量分析;研发建立了高频超声扫查系统平台,实现了高精度机械扫查、高频超声收发、全波数据高速采集和成像。用该系统对弧焊、激光焊、搅拌摩擦焊等焊接构件进行检测试验,与射线检测、金相检测进行对比,结果表明:该系统可直观发现焊缝气孔等微小缺陷,能够发现射线难以检测的未熔合缺陷,也可对缺陷埋藏深度进行准确定量分析。     

空气耦合超声技术在航空航天复合材料无损检测中的应用

制备预埋人工缺陷的蜂窝夹芯复合材料、模压复合材料和陶瓷基复合材料试样,利用自主研制的内置专用信号处理单元的空气耦合超声无损检测系统进行试验,实现GFRP蒙皮Nomex蜂窝夹芯复合材料模拟脱粘缺陷检测、模压复合材料模拟内部分层缺陷检测以及C/SiC复合材料模拟内部分层缺陷检测。试验结果表明,空气耦合超声无损检测技术可应用于蜂窝夹芯复合材料、模压复合材料以及陶瓷基复合材料构件的非接触无损检测,在航空航天工程领域应用前景广阔。     

基于PC的超声自动检测控制系统

介绍一种用于管道对接焊缝内部缺陷检测的超声无损检测自动检测系统的工作原理、系统组成以及其控制系统的硬件配置和软件组成.在PC机的控制下,二维机械传动装置相对焊缝运动,实现了管道对接焊缝超声检测的自动化.试验结果表明,该系统在灵活性和易于使用等方面取得了较满意的结果,具有较广泛的适用性.     

电磁超声技术在焊缝检测中的应用

电磁超声技术利用洛伦兹力或磁致伸缩原理在金属或磁性材料中激发出超声波,它是一种超声无损检测新技术。相对于其他无损检测技术而言,电磁超声具有所有的超声检测的优势。声波的激发发生在材料的表面而不是在传感器内部。所以它与传统的基于压电换能器的超声检测相比,具有无需耦合剂、可非接触、可适用于超低温或超高温环境、有利于工业自动化以及可方便有效地实现横波检测及导波检测等优势。Innerspec Technologies公司致力于电磁超声技术的研发和应用,在近十几年中开发了150多台工业在线电磁超声检测系统,广泛应用于钢铁、汽车制造、石油天然气管道和压力容器等领域。作为一种超声波技术,电磁超声可以应用于各种厚度测量、缺陷检测以及材料表征。举例讨论了电磁超声在焊缝检测中的应用。第一个应用是利用导波对激光拼焊板的检测。第二个应用是电阻焊钢管的在线检测。利用沿着周向传播的超声导波对焊缝进行检测,克服了由于焊缝位置偏转对传统超声焊缝检测设备带来的困难。第三个应用是水平横波以及多通道电磁超声相控阵技术实现奥氏体不锈钢焊缝的检测。     

高密度钨基合金部件超声检测技术

介绍高密度钨基合金部件的超声检测技术。在对材料声学特性参数进行研究的基础上，根据部件具体形状设计了超声检测方案和对比试块，并优选了检测参数，完成了一批次部件的内部质量检测。对检测结果的分析和验证表明，其内部主要为孔隙类缺陷，产生原因可能是烧结厚度太厚所致。     

复合材料拉挤长梁缺陷的超声表征与评估

提出了一种利用单脉冲超声波在复合材料拉挤长梁结构中产生反射行为的缺陷表征与评估方法，设计制备了不同的拉挤试样，构建了单脉冲超声试验系统，分析了单脉冲超声波在复合材料拉挤长梁中产生的反射行为与时域信号特征，研究了单脉冲超声波信号时域特征、图像特征与拉挤长梁内部缺陷行为之间的声学联系，建立了缺陷的超声表征和评估方法。试验结果表明，单脉冲超声波在复合材料拉挤长梁中产生的反射行为与其内部缺陷存在信号和图像映射关系，据此可以有效实现复合材料拉挤长梁内部缺陷表征与检测及定性定量评估，表面检测盲区达到单个铺层厚度(约0.125 mm)。该研究为复合材料拉挤长梁提供了一种非常有效的超声表征与评估方法，取得了很好的实际应用效果。     

玻璃纤维增强树脂基复合材料内部缺陷的超声成像检测

针对玻璃纤维增强树脂基复合材料内部缺陷检测,采用平探头和聚焦探头超声脉冲反射法对人工模拟缺陷试样进行了水浸超声C扫描成像检测。试验结果表明,聚焦探头超声脉冲反射法对各层不同尺寸大小的缺陷均能检出,且分辨力优于平探头超声脉冲反射法。因此聚焦探头超声脉冲反射法是评价玻璃纤维增强复合材料内部质量的有效的无损检测方法。     

基于CIVA仿真的铜合金导条超声检测研究

通过使用CIVA仿真软件对超声探头的超声声场进行建模仿真,可以得知超声探头在铜合金导条内部的超声声场分布同超声探头的焦距和直径密切相关.仿真结果表明,针对不同的缺陷检测需求,应选择合适的超声探头进行超声检测.对比试验也验证了结果的可靠性.     

基于超声红外热成像技术的涡轮叶片裂纹检测

使用等离子喷涂工艺对涡轮叶片喷涂镍铬铝钇涂覆层，采用超声红外热成像技术对喷涂前和喷涂后的涡轮叶片进行检测，可以检测到2处裂纹缺陷；采用渗透检测技术只能检测到喷涂前涡轮叶片的1处裂纹缺陷，无法检测出喷涂后涡轮叶片的裂纹缺陷；最后对喷涂后的涡轮叶片进行剖析和金相显微镜检测，发现2处裂纹缺陷，验证了超声红外热成像技术对含涂覆层涡轮叶片裂纹检测的有效性。对比试验表明，超声红外热成像技术可检测喷涂前和喷涂后涡轮叶片的裂纹缺陷。     

玻璃钢船艇的超声相控阵检测

本文以超声相控阵检测某游艇舷侧板为案例,制作了7mm平底孔对比试块和横向分辨力试块,制定了超声相控阵接触法检测工艺,并得到该系统的横向分辨力为2mm。最终使用该工艺实施了超声相控阵检测。结果表明:超声相控阵技术能够可靠地检出玻璃钢船艇的内部缺陷。     

混凝土超声检测的进展

介绍国内结构混凝土超声波检测进展情况，包括混凝土强度、混凝土内部缺陷，混凝土厚度，藻注桩质量和墙体材料的超声检测以及混凝土质量冲击振动法检测，其中大多数是作者多年的研究成果。     

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...     

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。