发动机盘环件径轴向裂纹超声检测能力及影响因素分析

针对航空发动机盘环件超声检测中存在的径轴向裂纹取向不利导致检测困难的问题,采用力学加载方式制作含有长度为1.5～10 mm疲劳裂纹的试样,试验对比了纵波直入射缺陷回波法与底波监控法、纵波小角度斜入射缺陷回波法与底波监控法等4种方法对径轴向裂纹的检测能力,并分析了探头参数、裂纹位置等因素对检测能力的影响规律,最后在某涡轮盘上验证了方法的有效性。结果表明,纵波小角度斜入射底波监控法对径轴向裂纹的检测能力最强,使用焦距为89 mm的10 MHz聚焦探头并使声束以2°斜入射时,可检出试样中长为1.5～10 mm的疲劳裂纹,该方法对于接近焦点位置的裂纹检测效果更好。     

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。     

奥氏体异种钢薄壁小径管焊缝裂纹超声相控阵检测

将超声相控技术用于奥氏体异种钢薄壁小径管对焊接焊缝的裂纹检测,采用专用超声相控阵换能器和楔块,通过仿真模拟确定检测工艺参数,并制作对比试样进行试验研究.结果表明,该技术可以有效检测出焊缝熔合线处长5 mm,宽0.2 mm,深1 mm的内、外壁的人工缺陷,并且对于焊缝表面裂纹深度可以进行准确的定量分析.     

超声爬波技术检测薄壁焊缝的试验研究

采用超声横波检测薄壁焊缝表面和近表面缺陷时存在检出率低的问题。分析了爬波的波型特征,制作了带长横孔和刻槽孔和刻槽缺陷的焊缝试块,对薄壁焊缝的爬波检测技术进行了试验研究。结果表明,采用特制的爬波探头检测时,灵敏度满足不同深度缺陷的检出要求,并且对表面和近表面缺陷表现出更好的检出能力。     

石油管材管端纵向和周向缺陷的超声波同步探伤组合探头

分析了石油管材管端纵向和周向超声波探伤组合探头的背景技术、理论基础、具体实施方案以及实际应用状况。采用纵波直探头和有机玻璃楔块构成可变角横波斜探头,进行纵向探伤检测,以及粘接在有机玻璃楔块上的横波斜探头进行周向探伤的组合探头,在不同位置和不同方向同时工作,一次探伤即可完成管端纵向和周向探伤。     

新型聚焦直探头和聚焦斜探头

本文叙述了超声检测用的新型结构聚焦直探头和聚焦斜探头的结构、性能和应用;不论是在纵波直声束,还是在横波斜声束的超声检测技术中,这种新型结构的聚焦直探头和聚焦斜探头都能产生非常窄而长的超声声束,并且灵敏度高、近场小;在探测、评价各种各样缺陷的位置、大小时,这种长焦柱小直径的声束是很有效的。     

燃机过渡段螺栓原位超声波检测试验

为实现LNG电厂燃机过渡段螺栓原位超声波检测,深入分析了螺栓的几何结构及受力状况,并对模拟试样进行了系统的检测试验。发现合适的直探头具有足够的灵敏度检测螺栓六角头下端面存在的1mm及以上的横向裂纹,而螺栓其余位置的横向裂纹需使用合适的小角度纵波探头进行检测。最终通过结合使用5P8×12的12°纵波斜探头和5P6直探头成功完成对该种螺栓的原位超声波检测。     

基于激光超声的厚壁管内壁爬波传播的可视化

为了研究爬波在厚壁管内壁的形成机理,采用激光超声可视化技术,观察直探头在厚壁管外激励时,超声波在厚壁管上的传播过程。结果表明:直探头在管壁上既能形成能量较强的纵波,也能形成能量较弱的横波;当超声纵波声束以接近临界入射角的方式入射到厚壁管内壁时,形成爬波;超声纵波和横波在管内壁上都产生了模态转换现象。该研究为厚壁管内壁缺陷的爬波快速无损检测提供了参考。     

超声纵波垂直入射波型转换的讨论

讨论了使用手工接触法纵波直探头进行超声检测时,在被检测材料中发生的波型转换及波型转换的原理。通过理论分析、数学运算及验证试验,得出结论:接触法纵波垂直入射超声检测时,在被检材料中同样会发生波型转换。     

电子束焊缝超声无损检测声场特性及回波特征

针对复杂结构的电子束环焊缝的检测问题,提出斜入射水浸聚焦超声C扫描成像的检测方法.研究了工件内二次焦点深度随轴向液程的变化关系,横波和纵波检测时缺陷波的识别问题,以及折射角和焦点张角对检测灵敏度的影响.结果表明,工件内二次焦点深度的试验测量值大于理论计算值,随着轴向液程的增加,测量值和计算值误差增大.利用横波检测根部未焊透缺陷,无表面回波干扰,缺陷波容易识别.在工件上声波入射面较小的情况下,焦点张角越小,检测灵敏度越高.     

复杂结构电子束焊缝超声无损评价

采用超声C扫描成像方法检测了复杂结构电子束焊缝.根据这类焊接结构的特点,采用模拟试件,代替真实试件,简化了试验条件.着重分析了大深宽比工件内超声的传播特性,在此基础上,经反复试验研制了聚焦效果较好的声透镜,将声透镜应用于平探头上进行检测试验,为了验证检测结果的可靠性,对试件上典型位置进行了破坏性试验分析.结果表明:自制探头的检测灵敏度较高,超声检测结果与界面缺陷分布情况具有较好的一致性,说明超声C扫描成像检测方法是电子束焊缝质量评价的有效手段.     

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。     

5A06薄壁球壳件涡流检测技术

针对壁厚约为1.5mm的5A06锻轧薄壁球壳工件的加工工艺和内部可能的缺陷形貌,分析了该薄壁件质量的无损检测技术现状和检测难点。设计了含有不同尺寸的模拟裂纹和分层缺陷的对比试样,研制和改进了专用的高灵敏度探头。通过采用优化的涡流检测参数,实现了有效检出5A06薄壁壳体表面5mm×0.05mm(长度×深度)的裂纹类缺陷,具备了检出在1mm渗透深度下的5mm长线形刻槽和0.8mm深度左右的0.5mm面型缺陷的高灵敏度检测能力,并提出了100%检测工件质量的方法。     

变电站支柱瓷绝缘子超声波检测工艺方法的选择和试验分析

在总结分析传统超声爬波法、横波法、普通直探头法、小角度纵波斜探头法和微型并联爬波法等几种常用的支柱瓷绝缘子超声波检测方法优缺点的基础上，通过试验分析了采用小角度纵波斜探头结合微型并联爬波探头对支柱瓷绝缘子进行超声波检测的工艺方法，确定了用该法对瓷绝缘子进行超声波检测的仪器、探头和试块的选用，探伤灵敏度和扫描速度的调整方法以及缺陷判定的原则。     

飞机发动机燃烧室外套纵向焊缝的超声波检测

某型发动机燃烧室外套 ,曾因其搭接板内表面滚焊缝热影响区产生疲劳裂纹而发生空中爆破 ,造成严重的飞行事故。为确保飞行安全 ,决定用超声检测技术对正在服役的发动机作定期普查监检。1　检测方法1 .1　燃烧室外套及裂纹易出现部位燃烧室外套的形貌示于图 1 ,疲劳裂纹发生的部位及裂纹发展方向示于图 2。疲劳裂纹起始于外套滚焊缝上搭接板内表面的熔合线或热影响区 ,由内表面向外表面扩展。图 1　燃烧室外套图 2　裂纹部位1 .2　标准试块制作试块用电火花刻槽 ,用 2 mm的铜片作电极 ,刻槽宽度为 0 .2 5mm;深度分别为 0 .5,1 .0和 1 .5mm;长…     

耐腐蚀合金复合材料海底管道环焊缝各区域全自动超声波检测

CRA(耐腐蚀合金)复合材料海底管道内表面通常堆焊约3mm厚的625不锈钢,该海底管道环焊缝通常采用射线(RT)检测技术评估焊缝的焊接质量。由于RT检测效率较低,安全风险较高,极大地影响了CRA复合材料海底管道铺设效率。针对以上问题,对全自动超声波(AUT)检测工艺进行研究,主要通过综合运用低频纵波相控阵(PA)探头,爬波探头、双晶纵波相控阵(TRL)探头以及超声衍射时差(TOFD)探头,对制作的22个人工缺陷焊缝(共242个不同区域的人工缺陷)进行评价试验,并与RT检测评价结论进行对比分析,以评估该AUT检测工艺对CRA复合材料海底管道环焊缝各个区域缺陷的检出率。     

管道环缝相控阵超声探伤技术的应用——国外超声检测动态

介绍20世纪末国外相控阵超声探伤瓣技术在管道环焊缝检测上的成功应用。通过多压电元件相控阵探头纵向电子扫描和对管子的周向机械扫查，可对管道环焊缝作快速检验，为保证相控阵探头在主要性上等效于普通斜探头，用聚苯乙烯作楔块材料，用高分子聚合物作换能器材料，并用曲面声透镜改善探头在管子轴向和周向的声束特性。     

带凸面声透镜的相控阵超声检测技术

带凸面声透镜的相控阵超声技术通过设置与工件表面曲率相匹配的凸面透声楔块来改善平面探头与凹面工件的界面耦合效果,同时,凸面声透镜在圆周方向上有一定的声束聚焦作用,可有效降低凹界面的耦合损失对检测造成的不利影响.将带凸面声透镜的相控阵超声技术应用于承压设备插入式管座角焊缝的质量检测,结合实时成像技术,可以直观地显示缺陷的位...     

各向异性焊缝相控阵超声检测楔块角度的优化设计

超声波在各向异性介质中传播时,超声衰减值和声速大小会随声波入射角度的变化而改变,因此针对各向异性焊缝相控阵超声检测的特点,提出了一种通过优化探头楔块角度来获得最佳入射角度的工艺方案。首先,利用电子背散射衍射法评价焊缝的显微结构,基于Silk模型建立了焊缝各向异性模型;其次,运用CIVA仿真软件计算不同楔块角度、不同检测距离对应的反射幅值;最后,对数据进行综合分析,确定最优化的楔块角度以获得最佳的反射信号幅值。运用优化设计方案对奥氏体不锈钢小径管对接焊缝试样进行数值仿真和检测试验,结果表明,通过使用角度优化后的探头楔块的相控阵检测仪,可以很好地实现奥氏体不锈钢的焊缝检测,使缺陷定位更加准确,为奥氏体不锈钢焊缝检测工艺优化提供了可行的技术方案。     

异种金属焊缝超声波检测技术

为了实现对反应堆压力容器安全端异种金属焊缝进行有效的超声检测,本文以超声检测理论为指导,分别利用爬波探头对表面和近表面缺陷进行检测和利用双晶纵波斜探头对中下部进行检测,可以实现对整个焊缝无盲区全覆盖扫查,且缺陷的定位、定量精度满足相关规范要求,并在核电站的役前和在役检查中得到应用。