TaW薄板分层缺陷检测及成因分析

针对1.6～3mm厚度的TaW板线切割加工过程中产生的分层缺陷,研究了薄板分层缺陷的无损检测方法。结果表明,对薄板分层缺陷单独采用兰姆波检测容易造成漏检,而高频水浸超声检测方法能够灵敏地检测出薄板中的分层缺陷。结合加工工艺及金相分析手段,对TaW板加工过程中产生分层缺陷的原因进行了分析,结果表明,材质不佳以及线切割加工时产生的热应力是分层缺陷形成的原因。     

锆合金薄板材的兰姆波自动检测

为了改善手动检测锆合金薄板材时不稳定的缺点,同时获得可保存的检测结果,对薄板材兰姆波自动检测方法进行了研究,通过在水浸C扫描检测设备上增加兰姆波扫查装置,再模拟手动检测的方式实现了兰姆波的自动检测,并对45.mm厚板材试块进行了稳定性等性能测试,结果显示该自动检测方法可以获得稳定的检测结果。     

冷凝器不锈钢薄壁管的兰姆波检测

小直径不锈钢薄壁管广泛应用于电站机组的冷凝器中,常规涡流检测方法难以发现纵向贯通的条状缺陷。在Ф25mm×1mm和Ф38mm×2mm不锈钢管壁上,沿轴向和周向加工深度分别为0．1mm、0．2mm和0．5mm的人工切槽,并进行检测试验研究,确定了兰姆波检测技术对小直径不锈钢薄壁管上人工缺陷的可检性,探讨了对不锈钢薄壁管材进行兰姆波检测的有效性和可靠性,提出以兰姆波检测技术对小直径不锈钢薄壁管进行检测的建议。     

海洋石油静电脱水压力容器的超声导波检测

针对海洋石油静电脱水压力容器的在役检验,采用超声导波方法进行了检测应用探索。对于此规格容器的内外壁腐蚀类缺陷,研制单斜超声导波换能器,并进行了试验研究和工业现场测试。检测结果为利用自行研制的导波换能器可以清晰检出1 400mm×600mm×5mm试样中6mm×1.25mm的平底孔,一次检测距离可达1 000mm。可以检出海洋石油静电脱水压力容器内外壁腐蚀类缺陷。由于表面漆层、内部液体介质对声波衰减较大,一次探测距离长度不大于500mm效果较理想。检测结果表明超声导波检测方法可实现对在役压力容器腐蚀类缺陷的快速检测。     

铅合金构件超声检测技术研究

针对40mm厚的铅合金构件质量检测,设计了不同深度的平底孔试块:Φ1mm、Φ2mm和Φ4mm。在分析和试验的基础上,优选了超声换能器参数,采用不同的超声波检测方法对缺陷检测能力进行验证,结果表明:铅合金构件的超声波检测频率不宜高于5MHz,在现有技术下,可以明显检出构件内部Φ2mm平底孔当量的缺陷,且超声相控阵技术缺陷的检出率高于常规超声检测方法,但也只能检出30mm深度范围内的Φ1mm平底孔缺陷。     

在役石油平台用压力容器超声导波检测

超声换能器发射波在容器壁形成的超声导波可在涂层或其他覆盖物下沿容器壁传播,可以检测出容器腐蚀形成的缺陷及其内部缺陷,实现在役容器的快速检测。采用ISONIC2005超声检测系统,针对海洋石油钻井平台压力容器,利用模拟仿真和试验测试相结合方法,采用自行研制的超声导波换能器,制定相应的导波检测规范进行检测。检测结果表明,导波频率1.5 MHz,压电陶瓷晶片尺寸23 mm×28 mm,入射角为53°时,有效检测距探头1 000 mm处的6 mm×1.25 mm的平底孔信号,在实际在役石油平台容器检测中,探测距离长度不大于500 mm时,可以有效检测出带表面漆层和内部液体压力容器内外壁腐蚀类缺陷,超声导波检测结果与实际腐蚀减薄量相一致。     

边界元法用于兰姆波与表面缺陷相互作用的研究

介绍一种将传统边界元法和兰姆波的本征模式函数相结合的混合边界元法，以此计算兰姆波在板材内部传播时遇到障碍物或不连续界面时所发生的反射（或透射）问题，得到了若干频率入射兰姆波与板中不同深度缺陷相互作用的关系。数值计算结果表明，兰姆波与板中不连续体相互作用后存在模式转换现象，此工作对板材兰姆波的快速无损检测有一定的借鉴作用。     

铝合金板材的超声C扫描检测

针对8mm厚的铝合金板材开展了8通道超声C扫描检测技术研究,参照GJB 1580A-2004标准中的AAA级质量验收要求设计并制作了对比试块,结合对比试块对影响检测结果的关键工艺参数进行了分析和试验验证。结果表明,所确定的检测工艺能够满足0.4 mm平底孔的检测灵敏度要求,可以应用于类似金属板材的高效、自动化超声检测。     

电磁超声表面波探伤技术

针对金属板材表面大范围的健康监测问题,进行了电磁表面波的研究。设计了基于电磁超声原理表面波探伤系统,其主要由激励、接收和换能器组成。由表面波的特性,推导出了表面波的激发频率,线圈采用反复绕制的回折线圈,其优点是增大单位面积的电流。激励采用推挽式功率放大,接收采用二级放大。在长600mm、宽300mm、厚30mm铝板上进行试验,实验结果表明利用一发一收的换能器模式能够检测铝板表面的缺陷,达到了对铝板表面探伤的效果。     

一种用于焊接结构超声成像检测的SH导波换能器

板中水平剪切导波可用于焊接结构板材远距离成像检测,超声SH导波换能器的性能对较大尺度焊接结构板材超声导波成像检测至关重要.对板中SH导波进行了动力学分析,并结合半波长条件设计了合理的斜楔角度、压电晶片频率及尺寸等导波换能器的重要参数,通过加前背衬、取消后背衬、楔块前沿设置锯齿槽等措施,简化了换能器的工艺结构,减小了换能器内部回波干扰,提高了检测灵敏度.结果表明,设计研发的SH导波换能器激发的导波有较强的检测能力,可用于对较为复杂的T形一对焊焊接结构板材进行成像检测,能够有效表征焊接结构板材中与导波波长尺寸量级相当的缺陷,其性能指标达到了较大尺度焊接结构板材成像检测的要求.为开展较大尺度焊接结构超声导波成像检测奠定了基础.     

一种优化激发电磁超声Lamb波的方法

超声Lamb波的频散特性和多模式特性导致回波信号复杂难于分辨。为了解决该问题,结合电磁超声换能器(EMAT)的主要设计参数和Lamb波的特征方程,推导电磁超声Lamb波的激发方程和激发曲线。通过选取电磁超声Lamb波在激发曲线上的工作点以削弱多模式和频散现象,进而提出了一种优化激发电磁超声Lamb波的方法。采用该方法分析了零模式Lamb波在工程应用中的有效性,并进行了试验验证。     

矩形管挤压拉伸工艺及模具设计

针对我厂矩形管（90mm×60mm×2.0mm）生产中存在的尺寸精度及表面质量低的问题,从理论分析其产生原因,并对原生产工艺及模具设计进行改进,提出了合理的改进方案,经生产后产品各项技术指标均满足用户的使用要求。     

小直径铜棒的超声波自动检测系统应用

针对φ2．5～15mm的铜质棒材,采用脉冲反射法的表面波和穿透法的纵波相结合的方法,可以较好地解决薄壁小直径铜质棒材的检测方法。研制了小直径铜棒超声自动检测系统。系统主要由上位机（即PC机）、下位机（即单片机控制系统）、发射／接收电路、探头和机械系统组成。上位机通过RS232串口与下位机通信,从而完成系统控制和数据采集。试验表明,系统可以检出φ2．5～15mm铜质棒材上直径为φ0．5mm,深度为1／4D的人工平底孔,可以实现定性定量检测。     

激光-电磁超声技术的检测原理与应用

系统介绍了激光-电磁超声检测技术的检测原理和技术特点。针对连铸钢坯中存在的多种类型缺陷,研究了钢坯表面、近表面和内部缺陷的检测方法。建立了激光-电磁超声检测系统,并对含有尺寸为30mm×0.2mm×0.2mm的表面裂纹、Ф3mm×30mm的近表面横通孔以及Ф3mm×30mm的内部横通孔的人工缺陷试样进行了检测。试验结果表明,该方法适用于钢坯缺陷的检测,且该技术在高温、腐蚀和高速运动等苛刻环境下的金属材料检测方面具有明显的优势和应用前景。     

铁基纳米晶薄带在大功率变压器铁芯上的应用

快速凝固技术制备的24μm铁基纳米晶薄带经过不同的带材制备工艺、铁芯制备工艺制作的120mm×60mm×30mm纳米晶变压器铁芯在20kHz,0.5T的工作条件下可以获得更低的剩磁(Br≤0.2T)、损耗(P≤20W/kg)及磁导率,和现有30μm带材制备的变压器磁芯相比降低了变压器的温升,提高了电源效率及运行的稳定性,满足逆变焊机电源变压器高频化、小型化及更安全的设计要求。     

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。     

基于电磁超声表面波干涉增强的钢板表面检测

电磁超声检测在具有非接触优势的同时,存在换能效率低、信号噪声大的不足。利用电磁超声无需耦合剂对声波传播无干扰的特点,研究了基于声波干涉增强的钢板表面缺陷超声检测方法。在制作了一种用于扫查检测的电磁超声表面波传感器的基础上,搭建了相应的试验平台,对钢板表面人工刻槽进行了检测。试验结果表明:当传感器与刻槽满足一定的位置关系时,超声信号将增强10%~20%。利用此现象进行缺陷评判,可避免分析相对较弱的缺陷回波,为电磁超声检测技术的应用提供了一种新方法。     

加氢反应器法兰密封槽裂纹的检测和定量

通过试验研究,实现衍射时差法(TOFD)超声检测技术在加氢反应器法兰密封槽裂纹检测和定量中的应用。检测灵敏度达到5 mm×1 mm(长度×高度),裂纹高度测量误差0.5 mm。该技术适用于多种规格和材质的法兰密封槽裂纹的检测和定量。