基于疑难试块的钢轨焊缝相控阵超声检测方法研究

基于钢轨铝热焊焊缝检测试块YN-1上的1#缺陷～5#缺陷,研究相控阵超声检测方法并通过实验进行测试。实验表明,采用相控阵超声检测方法能够实现钢轨焊缝特殊位置的定点快速扫查检测,提高钢轨焊缝的检测效率及缺陷判断的准确性。     

钢轨断裂分析

利用金相显微镜，扫描电镜、X射线能谱仪（EDS）、超声波探伤、液体渗透探伤对钢轨组织及断口进行分析，结果表明，由于气压焊焊接工艺不当，使焊缝达不到完全焊合，导致钢轨使用断裂。     

奥贝体钢轨和珠光体钢轨气压焊接头界面行为及力学性能分析

采用气压焊对U26Mn奥贝体钢轨和U75V珠光体钢轨混焊进行研究,通过OM、SEM、冲击、拉伸、硬度试验探究异种钢轨气压焊接头焊缝界面的冶金结合特征与力学性能水平。结果表明:气压焊接头焊缝界面两侧存在元素扩散行为,焊缝界面金属在热机循环作用下发生了交互结晶和再结晶,冶金结合良好(除轨底脚外);焊态接头平均强度达到贝氏体钢轨母材的86%,正火态接头平均强度达到贝氏体钢轨母材的90%;焊态接头轨顶面平均硬度、软化区平均硬度及宽度均满足TB/T1632《钢轨焊接》标准要求;接头中存在硫化物夹杂,对接头冲击韧性有较大影响。     

钢轨特殊伤损检测研究

针对钢轨特殊伤损的检测方法进行工艺研究,采用新工艺相控阵超声对钢轨伤损进行检测,解决现场伤损判定难的问题,包括钢轨轨头部鱼鳞伤下核伤、轨底三角区伤损和焊缝中气孔的判断。通过相控阵的成像和常规通用探伤仪伤损回波显示进行对比,提供了先进、省时的钢轨探伤实际操作技术参考。     

港珠澳大桥U肋角焊缝超声相控阵探伤技术

为解决港珠澳大桥8 mm厚U肋角焊缝探伤问题,进行了U肋角焊缝超声相控阵探伤技术分析,通过焊接试件的探伤试验,考察了该焊缝超声相控阵探伤的检测精度,提出的U肋角焊缝的超声相控阵探伤检测及判定方法,可以指导港珠澳大桥U肋角焊缝的无损检验工作,同时为其它桥梁此类焊缝的无损检验提供借鉴。主要取得了以下两项成果:一是根据U肋角焊缝的缺陷特征,建立了焊缝探伤数学模型,并在此基础上提出了基于超声相控阵技术的缺陷信号图像端点读值法,简化了探伤检测过程,提高了检测精度;二是提出了基于检测误差的U肋角焊缝探伤判定方法,较好地解决了焊缝探伤中的漏判与误判问题。     

双轨式钢轨超声波探伤仪对垂直伤损检出的研究

当前的机械化钢轨探伤仪及探伤车缺乏对与钢轨上表面垂直伤损的检出能力,特别是在焊缝探伤中,对于这种垂直伤损要采用扫查架进行探伤,效率低下。本文研究了一种轮式的串列式扫查设备,该设备可以安装到当前使用的双轨式钢轨超声波探伤仪中,既实现对钢轨母材中与钢轨上表面垂直伤损的检出,也加强了对钢轨焊缝的探伤,为实现钢轨焊缝机械化高效探伤取得了突破。     

6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊焊缝相控阵超声波检测

分析了6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷特征,研究了6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊焊缝缺陷相控阵超声波检测技术的原理和特点,采用相控阵超声波检测方法对典型的搅拌摩擦焊焊缝缺陷进行了检测,并通过X射线对检测结果进行了验证和对比分析。结果表明,针对6005A-T6铝合金车体搅拌摩擦焊对搭接焊缝的特点,采用相控阵超声波无损检测技术能够有效地检测出隧道孔、未焊透等典型搅拌摩擦焊焊缝缺陷,是一种切实可行的搅拌摩擦焊焊缝缺陷无损检测方法。     

气压焊轨车长吉城际重伤钢轨焊复应用

针对长吉城际重伤钢轨焊复需要满足区间钢轨焊接消除铝热焊接头以及施工中一次完成钢轨更换、焊接、锁定的技术难题,采用YHGQ-1200气压焊轨车,利用气压焊轨机的拉轨、焊接和正火一机化作业功能,开展了重伤线路焊复探索模拟试验,并在低于线路锁定轨温的环境条件下,在250 km/h设计速度的长吉城际铁路现场,完成了3段重伤线路的焊复施工和质量跟踪工作。结果表明:在高铁和重伤线路上,使用气压焊轨车和配套的金属垫轨装置,采用切除伤损钢轨、插入短轨、应力焊施工工艺,采用"先线下焊、后线上应力焊"的倒序施工方法,能保证在"天窗时间"维修时间内一次完成线路焊复施工任务,满足线路锁定设计轨温要求,其作业效率高,施工方便,达到区间钢轨焊接消除铝热焊接头的目的,服役焊头经过一年多的探伤跟踪,无伤损,质量满足TB/T1632《钢轨焊接》标准要求。     

钢轨铝热焊焊缝的超声相控阵检测技术

常规超声方法检测钢轨铝热焊焊缝时,不同区域焊缝的检测需更换不同K值的探头,检测速度慢且由于光斑和灰斑等缺陷反射很弱,很容易造成漏检。超声相控阵声束具有可偏转和聚焦的特点,使得声波反射能量足够大且不用频繁更换探头。通过对含已知机械加工缺陷和未知自然缺陷的钢轨铝热焊焊缝试样进行检测,验证了超声相控阵方法检测铝热焊焊缝的可行性和有效性。通过与常规超声检测方法进行对比,得出超声相控阵检测钢轨铝热焊焊缝具有速度快、效率高、重现性好和检测结果直观等优点。     

2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝相控阵超声波无损检测北大核心

分析了2219铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷特征,研究了2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝缺陷相控阵超声波检测技术的原理和特点,采用相控阵超声波检测方法对典型的搅拌摩擦焊焊缝缺陷进行了检测,并通过金相剖切结果对检测结果进行了验证和对比分析。结果表明,针对搅拌摩擦焊焊缝缺陷的特点,相控阵超声波无损检测技术对缺陷的检出能力强,对搅拌摩擦焊焊缝的根部弱结合等面积型缺陷和孔洞等体积型缺陷都有较好的检测能力,是一种行之有效的搅拌摩擦焊焊缝缺陷检测方法。     

An application of ultrasonic phased array imaging in electron beam welding inspection

The basic principle and features of ultrasonic phased array imaging are discussed in this paper,Through the ultrasonic phased array technology,the electron beam welding defects and frozen keyholes characterization and imaging were realized.The ultrasonic phased array technology can detect kinds of defects in electron beam welding (EBW) quickly and realized.The ultrasonic phased array technology can detect kinds of defects in electron beam welding (EBW) quickly and easily.     

奥氏体不锈钢小径管焊接接头的相控阵超声检测

针对奥氏体不锈钢小径管焊接接头的检测难点,开展了专用试块设计、检测参数优化、检测能力验证、缺陷分析评定等相关技术的研究,总结形成了一套相控阵超声检测工艺和评定方法.检测工艺适用于外径为32～100 mm,壁厚为4～20 mm的奥氏体不锈钢小径管焊接接头的质量评定,通过在火力发电机组安装和检修工程中的成功应用,验证了该工...     

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。     

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。     

双金属结合面缺陷的凸面相控阵超声检测

采用凸面相控阵探头检测双金属涡轮盘内部,根据小孔径涡轮盘结合面缺陷的结构特征、双金属涡轮盘的结构特点以及扩散焊工艺的连接特点等,首先在理论上分析了相控阵超声的声场特性,然后利用CIVA仿真软件设计了一种8阵元凸面相控阵换能器,通过选择合适的相控阵参数,有效地抑制了声束扩散,并在涡轮盘试块中获得了较好的聚焦效果.检测结果...     

UPA based 3D visualization of discontinuities in great thickness EBW seam 1

Electron beam welding (EBW) is a fusion welding process in which a beam of high-velocity electrons is applied to two materials to be joined.It is a complex high-temperature metallurgical process,and the quality of welding may deteriorate because of defects caused by improper welding parameters,especially in the EBW of thickened aluminum alloy plate.Ultrasonic phased array(UPA) technology has been applied more widely in the field of nondestructive testing because of its ability of effectively controlling the shape and direction of the emitted ultrasonic beam.In present research,a specimen with EBW seam on thickened aluminum plate was tested with a linear array ultrasonic phased array probe,and a large number of B-scan images of the weld were acquired by electronic scanning in probe combined with the mechanical scanning of the probe along the weld direction.This large number of B-scan images were stacked to construct the volume data,with which the 3D image of the weld discontinuities were reconstructed,and the 3D visualization was realized.More details about weld discontinuities' spatial distribution and orientation were revealed,and this approach also made the results of non-destructive ultrasonic testing more easily to understand.     

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 无缝钢管的超声相控阵检测是近年兴起的一项无损检测技术。本文介绍了一种无缝钢管超声相控阵检测设备的技术原理、方法,构成和应用特点等。     

管道焊缝的全自动相控阵超声波检测技术

简要介绍了管道焊缝全自动相控阵超声波检测(AUT)的技术原理,包括TOFD检测技术、相控阵技术以及分区扫查法。重点介绍了检测系统及调试过程。通过对实际检测结果的分析可见,AUT技术在大壁厚长输管道环焊缝和海底管道的检测方面优势独特,如检测速度快、对面积性缺陷检出率高、缺陷定位准确和显示直观等,因此具有广泛的应用前景;但同时AUT技术具有不适用于手工焊打底或手工焊焊缝、试块制备以及调试过程复杂、指导标准欠缺和设备昂贵等局限。     

转子钎焊缺陷的相控阵超声检测

牵引电机转子的钎焊质量是保证电机可靠运行的关键,通过设计相控阵超声检测牵引电机转子端环导条焊接缺陷的设备、工装和检测方法,对牵引电机转子进行检测,并对结果进行对比分析,制定出了该型转子焊接质量的检测规范.