相控阵超声检测技术在硬质合金轧辊修磨中的应用

根据相控阵超声检测原理,设计硬质合金开槽、刻肋轧辊相控阵超声检测试块,利用此试块,配置特定的探头与相应的楔块,进行相控阵超声检测仪器的调整、检测灵敏度的调试。以开槽、刻肋轧辊的内表面为接触面,采用调试好的仪器对轧辊开槽、刻肋位置进行相控阵超声检测。通过实验验证,利用设计的试块调试检测仪器及检测灵敏度,采用以开槽、刻肋轧辊内表面为检测面,进行40°～70°范围扫描的相控阵超声检测方法能检测轧辊开槽刻肋位置的内部缺陷,能准确判断缺陷的位置,准确指导轧辊修磨工艺参数,误差在0～2 mm。     

换热器管板筒体角焊缝的相控阵超声检测

利用常规相控阵和全聚焦相控阵成像技术对换热器管板筒体角焊缝人工试块中的气孔、夹渣、未熔合、未焊透、裂纹等缺陷进行了检测。首先介绍了管板筒体角焊缝检测的基本情况以及相控阵技术的基本原理,其次设计制作了含上述缺陷的人工试块,最后对人工试块进行检测,比较了常规相控阵技术和全聚焦技术对上述5种缺陷的检测能力。结果表明,相比常规相控阵超声技术,全聚焦技术具有更高的缺陷检出率和检测分辨率,对缺陷的定位和定量检测误差更小,可应用于工程实践。     

海洋平台管对接环焊缝相控阵结合衍射时差法超声检测技术应用研究

针对海上平台钢结构复杂管线环焊缝无损检测,开发了一套基于相控阵技术结合衍射时差法(TOFD)超声检测工艺技术,通过制定标准试块调整检测方案的检测灵敏度,设计并制作了埋藏30多个裂纹、夹渣、气孔、未熔合等自然缺陷的焊缝试管,应用该技术缺陷均能可靠检出,结合常规无损检测方法,验证了该检测技术方案的有效性.通过对部分缺陷解剖...     

小径管座角焊缝内部缺陷的检测方法对比分析

小径管座角焊缝内部缺陷检测是无损检测的难点。根据急冷换热器中的管座角焊缝规格制作了模拟试块,并加工了人工缺陷,分别用相控阵超声检测、常规超声检测和射线检测这三种方法对模拟试块的缺陷尺寸进行评定,以选择恰当的检测方法。结果表明,对缺陷尺寸还原程度最好的是射线检测,其次是相控阵超声检测。但是由于小径管座的结构原因,在制造过程中无法进行射线检测,相控阵超声检测是小径管座角焊缝缺陷检测的最佳选择。     

对接焊缝相控阵超声检测可靠性的CIVA仿真与试验

对比了相控阵超声和常规超声对接焊缝的检测仿真和试验,分析了对接焊缝相控阵超声检测的可靠性,为承压设备相控阵超声检测标准的制订提供相应参考。仿真与试验得出：相控阵超声检测的缺陷检出率总体上要高于常规超声检测。对于有着严重危害且对声束指向性要求较高的面状缺陷,相控阵超声的检出率要高于常规超声。对于夹渣、未焊透等体积性缺陷,相控阵与常规超声的检出率均非常高。但是对于气孔类回波较小的体积性缺陷,相控阵超声的检出率明显高于常规超声。对于工件厚度较大的焊缝,相控阵超声较常规超声技术可以扫描检测到更厚的焊缝区域。在缺陷测长方面,相控阵超声的测长结果相对于常规超声技术总体偏大,测长精度并无明显优势。     

基于几种常用超声方法的承压设备对接焊缝检测比对

脉冲反射法超声检测、衍射时差法超声检测、常规线阵超声相控阵和全聚焦相控阵等几种常用超声方法是承压设备对接焊缝埋藏缺陷检测的有效手段,其适用范围、检测灵敏度、分辨率、缺陷定量精度等方面存在众多差异.针对这些差异性,首先通过阐述检测原理比较几种方法的不同及其优缺点,其次针对43 mm厚的对接焊缝模拟试板进行检测比对,并分析结果,明确几种方法的适用情况,为今后承压设备对接焊缝埋藏缺陷的检测提供了一定的技术参考.     

304L不锈钢薄壁小径管焊缝的相控阵超声检测工艺

采用相控阵超声检测技术,通过声学特性分析、模拟仿真、试块设计和验证试验,对304L不锈钢薄壁小径管焊缝的相控阵超声检测进行了研究。试验结果表明,对于未熔合、未焊透、裂纹等面积型缺陷,相控阵超声和射线检测的检出率均为100%。对于体积型缺陷,相控阵超声检测能力和射线检测相当;对于直径0.5 mm以下的小缺陷,受缺陷形貌、性质的影响,其反射波幅存在一定偏差。另外,相控阵超声检测的可达性和自检测效率优于射线检测的,且具有可进行交叉施工,结果数据可复查,数据重复性好,无辐射风险。     

超声相控阵检测缺陷的灵敏度试验

为模拟实际焊缝中裂纹、气孔等常见缺陷,设计了一个具有不同孔径、深度、和倾斜角度的通孔型试块,来实现仪器探伤灵敏度的标定。通过对试块上四组缺陷的检测,发现超声相控阵对不同缺陷的检出灵敏度表现出一定的规律性,且通过合理的焦距设置可以改善仪器的检测效果。试验结果对实际焊缝和钢材内部缺陷检测具有一定的参考价值。     

TKY管接点焊缝形状模型在相控阵检测中的应用

为解决TKY管节点焊缝超声检测缺陷定位难的问题,针对TKY管节点焊缝复杂的三维空间形状,通过简化并建立了管节点焊缝任意剖面的二维平面模型,并运用计算机编程,实现管节点焊缝上任意位置剖面图的绘制。在此基础上,模拟了管节点焊缝超声相控阵检测的声柬覆盖效果及对反射回波的定位方法。试验还制作了一套带有人工缺陷的TKY试块对以上模型进行验证,并对试验结果进行了分析。     

核电站小径薄壁管插接焊缝的相控阵超声检测

小径薄壁管是核电站运行中最容易生成缺陷和发生泄漏的部件和位置。小径薄壁管插接焊缝一般采用射线法进行检测,但是射线检测存在辐射风险,检测区域需要隔离且检测工期较长,并不适于核电站大修期间的大范围应用。通过自然缺陷试块进行小径薄壁管插接焊缝相控阵超声波检测工艺分析及检测能力验证研究。在此基础上,成功将相控阵超声检测技术应用于核电大修现场并发现缺陷。     

小径管对接焊接接头相控阵超声检测技术

对小径管对接接头中存在的裂纹、未熔合和未焊透等自然缺陷分别进行相控阵超声检测和射线检测,比较分析了两种检测方法的检测结果,评述了相控阵检测的优势及其在小径管检测中的应用前景。     

超声相控阵技术检测高压氮气贮罐

中石化巴陵分公司一装置的高压氮气贮罐板材厚大且无法停车检验。采用超声相控阵技术对其对接焊缝进行了检测,并与常规超声波检测进行了对比。发现常规超声波漏检5处较严重缺陷;超声相控阵检测发现的缺陷比常规超声长且浅;超声相控阵检测工作量为常规超声的1/4。对比结果表明,超声相控阵技术具有缺陷检出能力强、可靠性高和工作效率高等优点。     

承压设备焊缝超声相控阵检测读谱

介绍按ASME法规2009增补版要求,用超声相控阵技术检测承压设备焊缝时,根据相控阵扇形(S)扫描图像,结合相应探测布置截面图,对典型焊接缺陷检测图谱进行识别和评定的应用案例。所涉及的焊接接头为相对于X型坡口双面焊有一定检测难度的V型坡口单面焊和T型接头组合焊,焊接缺陷包括焊趾裂纹、焊道下裂纹、内表面开口裂纹、坡口未熔合、根部未焊透以及密集气孔等。同时,比较了相控阵检测的定量结果与实际缺陷尺寸。     

金属管道未焊透缺陷定量检测方法

为了解决金属压力管道焊接接头中的未焊透缺陷定量检测技术的工程应用问题,选择了数字射线成像技术和相控阵超声技术,对碳钢和不锈钢2种材质焊接试件中的预制未焊透缺陷进行检测,并对缺陷的深度、宽度进行了定量,验证了2种方法在金属管道未焊透缺陷定量检测应用的可行性。结果表明,数字射线技术和相控阵超声技术在金属管道未焊透缺陷特征尺寸的定量检测方面,对于缺陷宽度和深度定量的准确度均可以满足在用含缺陷压力管道焊接接头安全评价的工程需要,数字射线技术在判定缺陷性质方面较有优势;相控阵超声技术检测效率高、无辐射且定量准确。在实际应用中检验人员应综合两种技术的优缺点和应用特点综合选择检测方法。 创新点： 将数字射线技术和相控阵超声技术用于金属管道未焊透缺陷定量检测,并对2种技术的精度和可靠性进行了验证,解决了金属压力管道未焊透缺陷定量检测的工程应用问题。     

Model-based simulation of focused beam fields produced by a phased array ultrasonic transducer in dissimilar metal welds

Phased array ultrasound testing (PAUT) can produce steerable and tightly focused ultrasonic beams, so it is widely used for detecting flaws. However, inspection of dissimilar metal welds (DMWs) using phased array ultrasound is not easy at all, since ultrasonic beams are skewed and distorted severely in the welds that are anisotropic and inhomogeneous elastic media. So, to increase focusing efficiency and have optimized conditions for inspecting the welds, quantitative prediction of phased array ultrasonic beams is needed. This paper proposes a modeling approach that includes modeling the grain orientation of the welds with buttering, calculating the ray path for the determination of focal laws, and applying the linear phasing multi-Gaussian beam model in order to focus the ultrasonic beams produced by a phased array transducer mounted on a wedge contacted to the interrogated DMW. This paper also presents an example of the model-based simulation of the focused beam fields produced in the DMW. The proposed model allows us to increase the focusing efficiency by accurately simulating the ultrasonic testing of welded components and to propose a new tool to associate welding design with the ultrasonic assessment of structural integrity.     

相控阵超声无损检测系统的研制

以探讨相控阵超声无损检测系统的研制为目的，从相控阵原理着手，对检测系统的工作机理及系统组成进行简略阐述，重点研究阵列探头设计、相位精确控制、超声信号模拟／数字处理及缺陷成像中的关键技术。最后利用系统进行了试块检测成像对比试验。初步试验和研究表明，相控阵超声无损检测系统比传统单探头超声无损检测具有信噪比高、缺陷分辨力强、有效探伤范围宽以及工作效率高等特点。     

热电厂薄壁小径管的相控阵超声检测

通过在薄壁小径管上预制模拟缺陷,采用数字射线检测和相控阵超声检测技术对其进行检测比对,验证了相控阵超声检测工艺的有效性.结果表明:相控阵超声检测技术操作简便,缺陷检出率高,且可以通过积累图谱,为缺陷的定性提供参考依据.     

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 随着中国列车运行的高速化发展,对车轮质量与检测水平的要求也越来越高。将超声波相控阵技术应用到车轮检测中,着重对车轮内部缺陷的相控阵扫描图像进行分析,还利用仿真软件对车轮产品中轮缘、轮缘根部以及踏面和一定深度内的轮辋区域进行相控阵声束覆盖模拟。研究表明,超声波相控阵技术丰富了车轮超声波无损检测的手段。