超声TOFD二次波检测技术在奥氏体不锈钢焊缝无损检测中的应用

由组织结构引起的声能衰减、散射、声束扭曲会使得奥氏体不锈钢焊缝的超声检测较为困难。分析了焊缝中超声波衰减及散射的各向异性特征及其影响因素,并提出了基于超声TOFD技术的二次波检测方法。通过调整探头间距改变焊缝目标区域的检测声束折射角,深入分析声束入射方向及晶粒生长方向对检测信号信噪比的影响。结果表明:检测波在奥氏体不锈钢焊缝中的传播呈现明显的各向异性特征;当检测声束与柱状晶生长方向成较小夹角时,可获得较高的检测信号信噪比。因此,当探头置于焊缝余高侧时,为获得较小的检测声束与柱状晶生长方向间的夹角,采用基于超声TOFD技术的二次波检测方法可提取焊缝中缺陷的衍射波特征信号。     

厚壁大径管对接焊缝根部缺陷的一纵一横双探头超声波衍射法定性定量检测

针对大直径厚壁管道对接焊缝根部缺陷的定性定量难点,提出了采用一纵一横双探头超声波衍射法进行检测的方法。该方法利用横波斜探头发射声束入射到管道根部,若根部存在缺陷,将产生衍射波。通过对置于管道焊缝表面的纵波直探头接收到的衍射波进行分析,可得到缺陷的深度。再结合斜探头测得的水平位置等数据以及衍射波形特征,可实现根部缺陷的定性和定量。试验总结出对裂纹、未焊透、未熔合、焊瘤、内凹以及错边六种缺陷的定性判据,并归纳出缺陷定性的分类流程。所介绍的检测方法对于大直径厚壁管道焊缝,尤其是只能进行单侧单面检测的管道焊缝具有实际检测应用价值。     

焊缝超声波探伤中的一种假缺陷回波

在对接焊缝超声波探伤时,探头下扩散声柬在焊缝表面的反射回波,很容易被误判为缺陷。通过采用不同角度探头进行探伤试验,明确了这种假缺陷回波产生的原因及特点,提高了伪缺陷波判别的准确性,为对接焊缝超声波检测提供了新的思路和方向。     

拐角反射导致声束变位的研究

1前言在焊缝的超声波斜角探伤中，缺陷的位置和大小的测定一般是通过获得最大反射波时的探头位置来确定探头距离和声束路程的。在缺陷为表面开口或近表皮的面状缺陷时，产生同底面回波一样的反射是可能的，这时在SV波全反射的条件下召由于声束变位会产生探头距离的偏移和声束路     

奥氏体不锈钢焊缝超声TOFD检测中声波传播特性分析及其应用

由焊缝组织引起的声波衰减及散射严重影响奥氏体不锈钢焊缝的超声TOFD检测效果,这在无损检测方面是亟待解决的难题.文中分析焊缝中各角度检测声束形成的缺陷衍射波幅度及检测信号信噪比特征,揭示声波传播特性的影响因素.结果表明,不锈钢焊缝中的超声波传播具有明显的各向异性特征,柱状晶生长方向与声束入射方向的夹角对检测波衰减及散射具有显著影响;文中结合金相结构图建立焊缝组织模型进一步解释了声波传播各向异性的形成机理;并以此为基础提出一次波检测方法和二次波检测方法,获得了较好的检测效果.     

超声波检测对直缝埋弧焊钢管的质量控制

在双面埋弧焊钢管焊缝超声检测中,如何鉴定、判别回波超标是个关键问题。通过分析双面埋弧焊钢管焊缝实际超声波检测的特点,包括超声回波信号的偏析、夹杂、裂纹和母材分层等引起超声缺陷信号或非缺陷信号和钢管曲率半径对缺陷定位的影响,总结出耦合剂反射波、焊缝表面焊痕反射波、焊缝上下错位引起的反射波以及焊缝余高或咬边形成的非缺陷波四种伪缺陷波的成因和鉴别方法,提高了伪缺陷波判别的准确性,为直缝埋弧焊钢管实际超声波检测提供了新的思路和方向。     

超声检测中双晶纵波探头的选择机理

双晶纵波探头在超声波无损检测中应用广泛,因此有必要建立一个可供选择双晶探头的数学模型。根据斯涅尔定律和惠更斯原理,结合超声波声束截面上的声压差模型,建立起一个选择双晶探头的有效数学计算公式,以便用来有效地识别缺陷体的回波信号。通过对比平底孔反射回波信号的试验数据,验证了双晶探头选择的数学计算公式的正确性。     

超声波声场中第一副瓣声束的计算与鉴别

超声波声场中存在主声束和副瓣声束,在特定情况下第一副瓣声束会引起超声波检测结果的误判。通过对第一副瓣声束相关参数的计算,得出横波斜探头第一副瓣声束的位置,并作了相应的试验验证。提出了对副瓣引起的干扰回波的鉴别方法。     

轧辊近表面缺陷的超声爬波检测

讨论了在役轧辊近表面缺陷的超声爬波检测技术,根据被检对象的特点确定爬波探头参数,结合应用实例对检测灵敏度、探头校准、爬波声束入射方向及缺陷回波波形进行了分析探讨,得出了可利用超声爬波对轧辊近表面进行缺陷检测及定位评定的结论。     

西气东输二线超声波检验对比试样的合理性分析

介绍了西气东输二线自动超声波探伤对比试样人工缺陷的种类、位置及作用,并分析了对比试样对探伤系统探头数量的要求,两组检测纵向缺陷探头即可完成内外表面纵向刻槽的校验。通过数学方法计算了超声波探头的有效声束宽度,结果表明当钢管壁厚为26．4,27．5和33．0mm时,即使两组探头可完成对比试样的校验,但探伤系统无法覆盖整个壁厚范围。此时有必要对试样进行完善,建议可在对比试样中增加位于焊缝壁厚中心沿长度方向的西3．2mm的水平钻孔,以准确对探伤系统在壁厚方向上的检测能力进行检验。     

焊缝UT缺陷定型新法

对焊缝超声检测,提出根据脉冲回波和相控阵法所获得的缺陷衍射回波幅度比,将缺陷分为体型缺陷和面型缺陷的新方法。设计并制作了专用表型试块,试块中设有一系列深度位置不一、自身高宽比不同的体型缺陷和面型缺陷,选用不同的相控阵探头,不同的声束角度,通过实测试验,找到了回波幅度比与缺陷高宽比的相关性曲线,界定了缺陷定型的三个区域(体型区、面型区、过渡区)。此法对承压设备UT高效可靠评定验收焊接质量,满足法规标准要求,具有重要意义,值得推广应用。     

T、K、Y管节点焊缝超声波探伤 第五讲 声程修正系数的理论模型的确定

1 问题的提出 在T、K、Y管节点焊缝超声波探伤中,由于支管的壁厚较小,一次波声程较短,加之焊接缺陷多出现在根部与支管侧熔合区部位,故此通常都要求在支管侧进行探伤,面以主管侧探伤作为辅助手段。为了确保缺陷的检出率,探伤时必须保证波束垂直于焊缝的延伸方向。为此,在焊缝的不同位置,探头与支管的圆周线必然构成一定角度θc。这时探头中心线与波束所构成的平面切取支管,从而得到一同心椭圆形的管壁截面。这导致一次波的声程将随θc的变化面发生改变。如图1所示,在平板情况下一次波声程为AB,在曲面情况下为AC。那么,定义声程修正系数K为 K=AC/AB (1) 式中 AC——有曲率情况下的一次波声程     

316L对接焊缝相控阵超声检测工艺模拟与试验验证

为解决中国聚变工程实验堆316L不锈钢焊缝超声波检测时,探头扫查空间受限、检测信噪比低的难题,提出了基于双晶面阵探头的相控阵超声检测方案.通过CIVA仿真,分析了不同聚焦参数下DMA探头的声场特征,确定对接接头的检测工艺.参考NB/T47013.3-2015《承压设备无损检测第3部分:超声检测》附录I,设计并制作了对比试块,验证了检测工艺下的声束覆盖和φ2 mm侧横孔信噪比.结果表明,DMA探头可以在有限的扫查空间内实现焊缝声束全覆盖,对比试块中不同位置的φ2 mm侧横孔信噪比大于15 dB.试验结果可为316L类不锈钢对接焊缝相控阵超声检测工艺制定提供参考.     

基于深度重采样叠加的不锈钢焊缝TOFD检测信号降噪技术

奥氏体不锈钢焊缝粗大的柱状晶组织会导致常规TOFD(超声波衍射时差法)检测信号的信噪比较低,检测信号中的缺陷衍射波较难判定。为提高检测信号信噪比,基于缺陷衍射波信号与焊缝组织结构噪声的差异,提出了深度重采样叠加算法并进行检测试验。研究结果表明,与缺陷衍射波信号基本一致的相位分布相比,结构噪声的相位分布具有随机性;深度重采样叠加技术可有效抑制组织结构噪声,提高检测信号信噪比,对于提高奥氏体不锈钢焊缝的TOFD检测能力具有重要作用。     

表面SH波探伤法的开发及其应用

介绍了一种新的SH波（水平偏振横波）斜探头探伤法和与其相关的探头,指出它在十字型焊缝根部未焊透间隙的测量、带垫板的钢梁对接焊缝根部未焊透、端部翼梁焊缝、焊接裂纹的远距离探测、薄板对接焊缝的检测等的应用例,并指出SH波探测声束的方向是垂直指向缺陷的.     

某工件电子束焊缝裂纹的超声检测

针对某工件电子束焊缝需要检测的裂纹位置和区域,提出了专用波型转换斜楔块与纵波直探头配合的超声检测方法。根据裂纹位置和检测区域制作了对比试样,其上有不同深度的电火花刻槽用以模拟不同深度的裂纹;根据工件环状电子束焊缝位置、周围结构、横波声束角、声束中心位置、纵波直探头、焊缝宽度、焊缝厚度等设计并制作了专用波型转换斜楔块。该超声检测方法可检测出对比试样上不同深度的电火花刻槽,可用于该工件电子束焊缝裂纹的检测。     

钢管直缝埋弧焊缝横向裂纹一字型扫查方式浅析

介绍了直缝埋弧焊缝在线超声波自动探伤对于横向裂纹缺陷采用一字型扫查探伤方法的工作原理和功能及其探头布置与声程选择、对比样管与人工缺陷的选择方法。通过探伤实例分析,在线超声波自动探伤设备选用射流(水柱式)耦合一字型扫查焊缝及热影响区处横向裂纹缺陷,探头入射角选用18.9°,水柱高度约10mm为宜,声程采用3、4次波法。可有效检测出直缝双面埋弧焊中的横向裂纹缺陷,保证钢管焊缝内在质量。     

管道对接焊缝的超声波检测

针对工艺管道对接焊缝的特点,对焊接方法、焊接位置及易产生的缺陷进行了分析。由于工艺管道对接焊缝壁厚范围大,多是直管与直管、直管与弯头、法兰、阀门等管件对接,采用单面焊接双面成型工艺,这种特殊结构型式和焊接工艺,使超声波检测只能进行单面双侧扫查或单面单侧扫查。为了提高缺陷的检出率,对不同规格、不同结构的焊缝在选择扫查面、探头数量、探头型号和探头尺寸时应有针对性。根部缺陷的判定对仪器扫描线调节精度提出了较高要求,对典型缺陷的回波特征进行了分析。通过以上分析和采取的措施,能有效提高工艺管道对接焊缝超声波检测的质量。     

基于声场计算的管道曲率对焊缝二次波检测的影响

超声检测小径管焊缝时的缺陷定量与内壁曲率的关系鲜有研究。基于声场计算模型,研究了斜探头发射声束经不同曲率的小径管内壁反射后的散射声场,并以此计算出焊缝中点状、条状和球状三种不同反射体的回波信号。与DL-1试块DAC曲线作对比,得出了小径管内壁曲率对焊缝二次波检测的影响规律,为小径管二次波或多次波反射法检测评定缺陷的大小提供了理论依据。     

一种特殊的迟到波

超声波检测铝合金方形锻件时,经常会在1次底波后出现一种位置固定的特殊回波。通过对直探头发射的声柬在零件入射面和背面的折射和反射行为进行分析,发现由于存在小角度斜入射而引起波型转换,会在1次底波和2次底波之间固定的位置出现一种迟到波。在使用2次波探伤法或者检测带台阶的零件时,应避免把该迟到波误判为缺陷波。