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。     

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。     

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。     

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。     

闭合裂纹的小角度纵波检测技术

采用不同小角度入射纵波对 1 .5～ 8mm深疲劳小裂纹进行超声检测以提高检测灵敏度。试验发现 ,无论是对开口还是闭合的小裂纹 ,小角度纵波较垂直入射纵波和大角度入射纵波均有相对较高的检测灵敏度 ,尤其当纵波入射角在 2°左右 (被检材料中超声纵波的折射角在 1 0°左右 )时 ,对声波的反应最为敏感     

小角度纵波探头回波分析

小角度纵波探头在实际探伤过程中,出现大幅度的底波回波,且缺陷波与底波回波混在一起难以分辨;同时,缺陷回波出现在底波之后,在探伤过程中,给我们带来了很大的困惑.为此,本文通过试验数据、声路分析,对上述问题做解释.     

钨合金壳体的超声检测及缺陷分析

采用纵波直探头和自磨制经校准的斜楔横波探头，对钨合金壳体部件进行了检测，并对钨合金壳体的缺陷定位、典型缺陷及其对应的回波特征进行了研究。结果表明，采用超声检测能够检测出钨合金内的孔洞、裂纹及“鸟巢”等缺陷。单个孔洞反射回波高，前沿较尖锐；密集气孔回波参差不齐，根部互相连接；裂纹回波高而尖锐，底波有所下降；“鸟巢”缺陷的反射波根部有若干小波峰出现。     

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。     

超声波检测中61°和45°缺陷反射波形的识别

在对某锻造环件进行超声波检测时,在一个端面发现有较大面积的超标反射回波,但是在另一端面却没有对应的波形显示,并且未发现缺陷波时的底波却下降了,由于该环形件的高度和衰减系数均较小,所以初步判定存在与声束入射面夹角较大的缺陷或密集小缺陷。荧光与金相验证试验证明,零件的端面和内圆周面存在锻造折叠裂纹,该裂纹与入射纵波声束轴线成61°和45°夹角。定性分析了超声波检测时深度位置为33和20格处的两个特殊波形,通过定量计算,证实了其为61°和45°缺陷的特殊反射波形。试验分析为在实际检测中区别61°纵波产生的变形横波以及45°反射纵波提供了思路,避免了缺陷的误判。     

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.     

支柱瓷绝缘子及瓷套超声波检测工艺方法研究

在研制超声波系列探头和与瓷声速相近试决的基础上完成的工艺方法，其中爬波探头可以在距缺陷50mm时检测出深度西1mm当量缺陷，小角度纵波斜探头可以发现支柱瓷绝缘子内部≤Ф1mm当量缺陷，双晶横波探头则可以发现瓷套内部和内壁≤Ф1mm当量缺陷。这意味着根据检测部位和指示长度分析，支柱瓷绝缘子及瓷套超声探伤可以做到定位、定性和定量。     

铝合金铸件中蜂窝状缺陷的超声波检测

铝合金铸件易产生蜂窝状气孔、缩松缺陷。对材料为Al-Si-Mg系铸造铝合金的汽车转向节试样进行了超声波检测,研究了试样中蜂窝状缺陷的波形特征,并对缺陷进行了定性和定位分析。结果表明:铝合金铸件中蜂窝状缺陷的波形特征为波底宽大、波幅较低,主缺陷波附近存在多个小缺陷波,底波有一定下降;多次回波检测时,底波反射次数明显减少。结合轨迹作图法和缺陷波坐标确定了蜂窝状缺陷在铸件中的位置信息,解剖检验结果表明缺陷定位是准确的,平均误差为0. 585 mm,平均相对误差为3. 05%。超声波检测铝合金铸件中蜂窝状缺陷的波形可用缺陷回波声压公式表征,故可根据主缺陷波的波峰定位。     

梅花形内孔构件超声检测系统

针对梅花形内孔构件的复杂结构特征,采用爬波和纵波相结合的方法,通过多探头融合模式,研制了梅花形内孔构件超声自动在线检测系统,较好地完成了梅花形内孔构件缺陷的定性、定量检测。通过对人工平底孔(直径0.8 mm,深度3 mm)和台阶处自然裂纹缺陷的检测结果可以看出,轴向、垂直和周向探头分别对自然裂纹及人工孔检测效果良好,达到了系统设计的要求。     

基于电磁超声斜入射SV波的厚壁管道裂纹检测系统

为对厚壁管道缺陷进行有效检测,将电磁超声检测技术与数字信号处理器(DSP)技术相结合,开发了基于电磁超声的厚壁管道裂纹检测系统。通过DSP控制检测系统在厚壁管道中激发电磁超声斜入射SV波,经过DSP将裂纹回波信号处理后显示于上位机。试验结果表明,系统能够在壁厚为35mm的管道中检测出深度2mm的裂纹缺陷。     

基于超声波的升船机船厢现场组拼焊缝无损检测方法

为准确检测升船机船厢组拼焊缝的缺陷问题,提出基于超声波的升船机船厢现场组拼焊缝无损检测方法。选择CTS-20超声波探伤仪作为升船机船厢组拼焊缝的检测工具,在焊缝余高侧和根部侧均安装超声波探头,根据探头的信息采集结果,计算直通波、缺陷衍射波和底波的起波位置。通过分析检测声束方向及缺陷衍射波信噪比,描述声波传播特征。最后,分析超声波声束入射方向和柱状晶生长方向的夹角与探头中心距的关系,通过回波信号反馈回来的焊缝位置、深度、尺寸等信息,判断焊缝是否存在缺陷。试验结果表明,文中提出的检测方法能够凸显出不同缺陷类型回波信号在其对应频带上的分布差异,具有较高的焊缝缺陷检测率。     

航空发动机整体叶环中纤维断丝超声检测方法

基于超声头波(head-waves)理论,当探头以一定角度激励出的折射纵波传播到界面时产生能量较高的爬波,据此建立了连续SiC纤维增强钛合金基复合材料(Ti-MMC)整体叶环中SiC纤维环断丝缺陷超声爬波检测的有限元仿真模型,分析了多层介质界面超声波传播特性及爬波遇到断丝缺陷时的衍射现象。仿真结果表明,在缺陷上方的水层中会产生明显的缺陷信号波。根据仿真结果,设计制作了超声爬波(5 MHz,20°)-水浸聚焦(5 MHz,直径6 mm)组合探头和带有纤维断丝的人工缺陷试样,采用超声C扫描设备进行了检测实验。结果表明,超声爬波法能够成功地检测纤维环试样中不同深层的3层断丝缺陷(裂纹自身高度约0.42 mm)。该方法简单、经济、快速,有望解决Ti-MMC整体叶环中深埋型纤维环断丝缺陷的无损检测难题。     

爆炸复合板压力容器径向裂纹的无损检测及其安全性分析

通过直探头、斜探头、TOFD (超声波衍射时差法)等方法,对S31603/Q345R复合板压力容器的径向裂纹进行无损检测以比较其缺陷检出能力;通过扫描电镜观察其微观结构,分析其失效机理;最后,通过数值计算分析其安全性能. 结果表明,直探头检测时回波面较小易导致漏检,TOFD检测时不锈钢粗晶粒产生的回波易掩盖径向裂纹产生的回波从而导致漏检,而斜探头因检测回波面大,检测效果优于直探头和TOFD,建议采用斜探头检测以确保径向裂纹的检出;通过扫描电镜发现爆炸复合板结合界面呈明显的正弦波状且存在元素相互扩散现象;且结合界面处存在的裂纹、空洞等缺陷使其强度降低;最后,通过数值计算分析发现该类裂纹的存在使得复合板压力容器存在较大的安全隐患.     

铸铁烘缸的超声波检测

针对铸铁烘缸的超声波检测特点,提出了检测方案。制作了ZGZ系列双晶探头用试块、长横孔试块、烘缸长横孔对比试块和烘缸切槽对比试块。使用不同探头在试块上进行了灵敏度测试校验。试验表明,采用小角度纵波双晶探头可检测3mm当量直径的体积形缺陷,采用大角度纵波双晶探头可检测筒体及大曲率过渡区2mm深裂纹类面状缺陷。工程应用实例验证了铸铁烘缸超声波检测的可行性和有效性。     

反射横波筑底衍射纵波检测焊缝下表面开口缺陷的研究

介绍了利用横波和纵波的声速差,使底面反射横波信号和底面开口缺陷上端点衍射纵波信号产生位置差的方法,将两个实际位置差极小(即底面开口缺陷自身高度)的两个回波信号在显示屏上有效分开、清晰识别,从而实现对下表面开口缺陷的有效检测。试验测试使用普通横波斜探头和纵波斜探头及常规A型脉冲反射式超声检测仪,测试结果证明该方法对下表面表面开口缺陷可有效识别并准确定位。     

6 mm～10 mm厚铝合金板材超声波探伤方法的研究

介绍利用小盲区、高分辨力的大角度TR双晶组合纵波探头,检测6mm～10mm厚铝合金板材的内部缺陷的方法,包括TR探头的设计、制作和应用。