基于超声相控阵技术的钢管拱桥相贯线焊缝检测研究

超声相控阵技术具有检测灵敏度高,检测速度快等诸多优点,可以用于钢管拱桥相贯线焊缝的检测.首先,利用几何方法计算相贯线焊缝二面角及坡口角度,确定检测试件缺陷预埋方案,然后利用超声相控阵对其进行检测试验.结果表明,超声相控阵技术可以有效地检出钢管拱桥相贯线焊缝各位置的典型缺陷.     

相控阵超声检测技术在核电设备贯穿件焊缝检测中的应用

某核电站设备中贯穿件套管与插入板之间以K型坡口形式进行组对焊接。为了保证焊缝质量,技术文件及标准要求热处理前、后均进行超声波检测。在贯穿件焊缝超声检测过程中发现,由于插入板尺寸的原因,导致焊缝侧扫查距离无法满足实际检测要求,部分插入板预留区域仅可以将探头放上,无法前后扫查移动。这样就会导致部分焊缝区域扫查不到,无法检测内部质量是否符合标准要求。为了进一步提升贯穿件焊缝质量的缺陷检测准确率以及检测覆盖率,通过制作模拟件(带人工缺陷)进行验证试验以及实际工件进行检测,证明应用相控阵超声检测技术不仅大大提高缺陷检测的准确率,并且基于相控阵扫查方式的特性可以在较短的扫查距离上实现焊缝100%检测。     

换热器管板角焊缝相控阵自动超声检测技术研究

在换热器的制作过程中,换热管与管板常采用焊接形式,焊缝的质量是保证换热器长期正常运行的关键。常规的超声检测方法具有系统复杂、检测效率低等缺点。因此,提出了相控阵超声检测技术,并开发了相控阵超声检测系统,以实现对管板角焊缝的自动超声检测。系统由周向步进电机实现周向扫查,纵向扫查采用相控阵探头电子线扫查,从而实现超声C扫描检测。通过带有气孔、未熔合等典型缺陷对检测系统进行试验研究。结果表明,该技术可以有效地检测出换热器管板角焊缝中的典型缺陷。     

小径管环焊缝的超声相控阵检测

采用超声相控阵检测和射线检测对带有不同缺陷的小径管环焊缝进行检测试验,并对检测结果进行对比分析,以检验超声相控阵检测对小径管环焊缝的检出能力。研究表明:相控阵超声检测较射线检测具有更直观、检测速度快、缺陷定位准确等优势。     

一种铝合金薄板搅拌摩擦焊焊缝的超声快速检测方法

搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)薄板检测历来是一个难点,现在应用于薄板焊缝检测的方法多采用横波入射法及超声相控阵扇形扫查等,但这些方法都难以实现长直焊缝的快速检测与缺陷成像。采用超声相控阵C扫描直接从焊缝表面对焊缝内部缺陷进行C扫描,研究该技术对不同厚度薄板隧道型及未熔合缺陷的探测能力,开发一套用于快速相控阵检测的机械装置,并分析FSW焊缝表面对C扫描成像的影响。试验结果证明,采用超声相控阵技术对5 mm以上厚度板中0.3mm以上的侧孔及0.5 mm的平底孔具有良好的检测效果。     

核反应堆压力容器接管安全端异种金属焊缝自动超声检测技术

核反应堆压力容器接管与主管道之间存在一条安全端异种金属焊缝,焊缝组织晶粒粗大,各向异性,声波偏转较明显,使得在进行超声检测时,超声能量有极大的衰减,而且噪声较大,具有较大难度。为实现对反应堆压力容器接管安全端异种金属焊缝进行有效的超声检测,以超声理论和实践经验为指导,通过对反应堆压力容器接管安全端异种金属焊缝检测技术开展的技术分析和试验,确定了一套可靠的接管安全端异种金属焊缝自动超声检测技术,并在核电厂进行了实际应用。     

超声相控阵在管道缺陷检测中的优化设计

本文采用具有电子偏转及电子聚焦特性的超声相控阵技术对大口径长输管道环焊缝进行缺陷检测,克服传统无损检测由于焦点固定引起检测过程复杂的不足.相控阵换能器的声场特性决定探伤灵敏度,是换能器设计的主要依据.所以需要对超声相控阵换能器进行优化设计,其目的是研究阵元参数与声场特性之间的关系,尽可能地使主瓣尖锐,抑制栅瓣的产生,减弱旁瓣的幅度.本文首先采用数值分析方法,研究并仿真线阵参数对超声束聚焦性能的影响.然后介绍用超声相控阵换能器进行环焊缝检测的试验平台.在此基础上,选取优化后的超声相控阵探头与一个同频的常规超声探头进行对比试验.试验结果表明了该方法的有效性,能提高相控阵换能器的性能.     

相控阵自串列扫查技术在管道环焊缝中的应用

介绍超声自串列扫查技术的原理、特点,以及在环焊缝CRC坡口检测上的应用。将自串列扫查技术与PAUT相控阵检测技术相结合,可确保整个焊缝区域缺陷的检出和精确定量,通过与AUT自动超声检测技术对比实验,证明可取代AUT检测方法,避免AUT检测系统造价高,设备重,数据分析判读难等问题。     

薄壁铝型材激光-MIG复合焊对接接头超声检测试验研究

薄壁铝合金型材对接焊缝结构复杂,并受检测空间限制,尚无可行的焊缝焊接质量检测方法。为此提出一种超声爬波检测工艺进行检测试验。通过设计型材结构试块、模拟焊缝余高试块和人工模拟缺陷试块等,研究型材结构与焊缝余高等对爬波检测的影响,并测试该爬波检测工艺对各种缺陷的检测能力。并与超声相控阵技术进行对比试验,分析两种技术对该种焊缝检测的适应性。试验结果表明:对于余高磨平的焊缝,爬波与相控阵的检测能力基本相当,能够检测裂纹、未焊透和未熔合等焊接缺陷,具有快速检测的优势;对于余高未磨平的薄壁焊缝,爬波检测发现缺陷的能力优于相控阵技术。试验结果可为实际工程检测提供参考和指导。     

相控阵检测技术在球罐检验中的应用

通过对某装置氧气球罐焊缝中埋藏缺陷的返修,借助相控阵检测技术对缺陷进行定量复查,为缺陷返修提供了详细的技术数据,保证了缺陷挖补工作的顺利完成。通过对挖补过程中缺陷的现场解剖,进一步验证了相控阵检测技术由于具有检测灵敏度高、检测结果直观、可实时显示、缺陷定量准确的技术特点,在球罐等大型压力容器检测等领域应用前景广阔。     

换热器管板角焊缝超声波自动检测装置的研制

针对大型石化设备所用的高温、高压式换热器的管板角焊缝检测,提出了相控阵超声检测技术,研制了一种超声波自动检测装置。该装置可以控制相控阵探头实现360°周向旋转扫查管板角焊缝,纵向采用相控阵电子线扫查。通过检测试验,成功地检测出角焊缝内部未熔合缺陷,验证了该装置的实用性。     

奥氏体不锈钢板对接焊缝的相控阵超声检测方法

奥氏体不锈钢因其耐腐蚀性强、力学性能优越等特点而在各工业领域被广泛应用。但奥氏体不锈钢在焊接过程中很容易出现各种缺陷,而常规的无损检测手段都很难高效地对其进行检测。相控阵超声检测技术的引入为解决这一问题提供了一种方法。本文从奥氏体不锈钢的应用背景出发,简要介绍了奥氏体不锈钢焊缝相控阵超声检测研究现状,阐述了相控阵超声检测的基本原理,然后通过专用试块的测试,论证了此检测方法是合理的。     

急冷换热器管座角焊缝相控阵超声检测研究

急冷换热器管座角焊缝的质量对相关设备的安全稳定运行具有重要的意义。但是,现行标准中的无损检测方法无法有效的检测该焊缝内部的缺陷,提出将相控阵超声检测方法应用于急冷换热器管座角焊缝。根据某一急冷换热器中集箱管座角焊缝的规格及形状,制作了用于验证相控阵超声检测系统的模拟试样。首先经过在软件上的模拟仿真,确定了探头的规格及放置位置,最终通过检测模拟试样上的人工缺陷验证了相控阵超声检测应用于急冷换热器管座角焊缝的可行性。     

基于COMSOL的超声相控阵无损检测算法与仿真技术研究

基于超声相控阵无损检测技术原理,运用延时法则研究了超声相控阵偏转和聚焦算法,在COMSOL软件中建立了多阵元超声相控阵无损检测仿真模型,对碳钢工件内部的缺陷形态进行了不同角度的扫查,揭示了声束在缺陷碳钢工件中的传播规律,获得了不同阵元的超声脉冲回波图;在此基础上,提出了基于脉冲回波的缺陷重构算法,对工件中的缺陷形态进行了重构;最后,开展了超声相控阵无损检测实验,对仿真模型以及缺陷重构算法进行了验证。研究结果为工件缺陷的超声相控阵检测及重构提供了一种有效的建模仿真技术方法。     

聚乙烯电熔接头表面不规则对超声相控阵检测的影响分析

超声相控阵技术及B扫描实时成像技术,可以实现对表面平整的聚乙烯电熔接头缺陷的检测。然而针对表面不规则的聚乙烯电熔接头进行检测,由于耦合剂与聚乙烯两者声速与声阻抗的差异,会造成检测盲区的增大、检测图像的畸变和灵敏度的降低。对聚乙烯电熔接头表面不规则对超声相控阵检测的影响进行系统地分析和研究,并探索出一种实用的方法可以消除表面不规则对超声相控阵检测的影响,使超声相控阵技术能够用于表面不规则的聚乙烯电熔接头的质量检测。     

基于有限元建模的复杂部位的相控阵柔性探头研究

相控阵超声检测技术可以用于井口装置内的检测,但井口装置的表面粗糙、曲率不匹配等原因影响缺陷检测。针对井口装置复杂部位检测准确性研究,为确保相控阵超声检测技术检测阀体、弯头等复杂部位缺陷的可靠性,本文基于有限元仿真对检测过程进行模拟,通过构建含有缺陷的井口装置进行检测实验,并验证分析。     

压缩机叶轮叶根缺陷相控阵超声检测方法研究

压缩机叶轮叶根易出现疲劳裂纹、气孔等内部缺陷。基于超声脉冲反射法原理,利用相控阵超声检测技术,采用声线模型对缺陷检测位置进行分析,并通过声场分布模拟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平底孔缺陷进行检测。检测结果表明：利用相控阵超声检测技术在叶轮内腔对叶根进行检测,缺陷信号明显,缺陷定位精度高,定位误差仅为0.19%。     

用于管道环焊缝缺陷检测的超声相控阵系统

传统超声探伤只能定点聚焦,影响管道环焊缝缺陷检测自动化水平的提高.为此引入超声相控阵技术.本文设计用于管道环焊缝缺陷检测的便携式超声相控阵系统.文章首先介绍系统的构成,然后分析单声束通道的硬件结构及其信号处理过程,实现对探头各阵元发射或接收相位的精确控制.试验表明该系统具有良好的超声发射和回波合成能力.     

接管焊缝超声相控阵多模全聚焦检测技术

接管角焊缝是承压设备的关键部位,也是易于出现危害性缺陷的薄弱环节,因此,针对该薄弱区域的定期检测非常重要。相对于传统超声无损检测,超声相控阵全聚焦对焊缝内部缺陷的定位和定量具有优势。提出了一种针对焊缝内部缺陷的超声相控阵全聚焦方法,将多模成像方法应用于小口径接管焊缝的缺陷检测,实现对焊缝内部缺陷的有效检出。同时,根据检测对象的实际尺寸,通过智能算法计算声束入射参数,选择最佳成像区域,获得了一种有效区域多模融合成像方法。试验结果表明,本方法可检出直径为0.53 mm的角焊缝内部气孔缺陷,相对于单视图成像和普通超声能够有效提高缺陷定量和定位的准确性。     

起重机T形焊缝腹板面超声波检测仿真研究

文中对起重机T形焊缝腹板面检测对象进行分析，结合超声波检测的特点，建立了基于CIVA仿真软件的超声波仿真模型，通过模拟常规超声波探头在T形焊缝仿真模型与预置的内部缺陷相互作用及声波传播规律，采用控制变量法进行仿真研究找到最佳检测参数，为后续相控阵超声仿真实验提供参考依据以及缩小仿真实验的参数调节范围，进而为实际工程应用提高工作效率、增加检出率提供重要参考。