水冷壁绑带的超声相控阵检测技术

针对难以对特殊焊缝结构处裂纹进行检测的问题,提出了采用超声相控阵"扇扫端角区域分析法"来对缺陷进行判定,以及采用计算机仿真技术指导超声相控阵检测工艺的制定。该方法可以有效指导超声相控阵检测工艺的设计,直观显示超声波束在管接头的覆盖状态,克服了相控阵超声检测参数设置的盲目性,可为特殊结构处裂纹的无损检测提供借鉴。     

超声相控阵检测小径管焊缝的理论研究及工程应用

在理论上分析了线阵列相控阵超声聚焦深度对小径管焊缝检测的影响,通过实验对比了不同的聚焦深度对于小径管焊缝缺陷检测精度的影响。通过优化检测工艺,提高了相控阵超声的检出率和检测精度。结合实际应用,将相控阵超声检测技术与射线检测及表面检测技术进行了对比。相控阵超声可以高效地检测小径管焊缝裂纹及未焊透缺陷。     

小径管对接焊接接头的相控阵超声检测

对小径管对接焊接接头中的裂纹、未熔合和未焊透等焊接缺陷,进行了相控阵超声检测,并与射线检测结果进行对比分析。对现场相控阵超声检测数据的判读方法进行总结,为小径管相控阵超声检测图像的识别和结果评定提供借鉴。     

不锈钢小径管疲劳裂纹类缺陷相控阵超声检测的可靠性验证

采用PA(相控阵超声检测)、DR(数字射线检测)、PT(渗透检测)3种检测方法对15个不锈钢小径管焊缝进行了检测,并对3种检测方法的检测结果进行汇总、对比和分析,将相控阵超声检测工艺进行了进一步的优化。结果表明:相控阵超声方法对不锈钢小径管根部疲劳裂纹缺陷的定位和定量检测是相当可靠的,且具有较高的裂纹检出率。     

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。     

油罐焊缝缺陷的超声相控阵检测

超声相控阵技术作为新型的无损检测技术已应用于油罐缺陷检测领域。针对实际焊缝中可能存在的裂纹、气孔、未熔合和未焊透等缺陷,设计制作了包含不同缺陷的焊缝试块。通过设定超声相控阵的声束角度、焦距位置和焦点尺寸等参数,可清晰检测到焊缝内部缺陷,并能较准确地判断内部缺陷的位置和大小。但相控阵技术对被检件表面要求较高,且需要制作多种试块。     

钢管桁架节点焊缝疲劳裂纹的相控阵超声检测

以某桥梁结构中的钢管K型节点疲劳性能试验为研究背景,研究相控阵超声检测钢管节点疲劳裂纹的有效性。试验过程中采用相控阵超声检测设备跟踪和记录钢管K型节点疲劳裂纹的萌生和扩展,并与应变测试结果和节点疲劳裂纹切片结果进行对比分析。结果表明:相控阵超声检测技术能够对管节点疲劳裂纹进行准确地定量和定性分析;相控阵超声检测技术能够在裂纹萌生的早期先于目视观测到疲劳裂纹。因此,可采用相控阵超声检测代替常规检测对实际结构的TKY管节点相贯焊缝的疲劳裂纹进行检测。     

管板与筒体接头相控阵超声检测技术应用

高压加热器管板与筒体焊接接头是最终组焊接头,接头结构形状复杂,焊接难度高,易产生未焊透、裂纹等缺陷,采用超声反射法检测时受限于结构影响,只能进行底部直射检测,而底部状况会干扰缺陷的识别。通过试验分析工件规格形状对相控阵超声检测技术缺陷检出能力的影响,提出超声衍射时差法与相控阵超声组合检测的方法,确保接头覆盖,结合相控阵三维显示识别技术排除干扰,对今后开展类似焊接接头检测具有指导意义。     

超声相控阵技术在桥梁锚具检测中的应用

桥梁锚具为厚壁曲率构件,具有明显的各向异性,超声检测时容易产生衰减增加、波束偏移等现象。超声相控阵利用声束控制技术,实现对锚具的多角度、多方位的扫查,对疏松、裂纹等缺陷的检测结果表明,超声相控阵技术可有效地进行桥梁锚具的检测。     

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。     

基于超声相控阵对焊缝缺陷的检测研究

为了解决超声相控阵检测过程中人为造成的缺陷误判及达到对缺陷准确分类的结果,首先对风电塔筒Q345E焊接试板内部预制人工缺陷-气孔、夹杂及裂纹;然后用超声相控阵设备对预制的三种缺陷分别进行检测,提取超声相控阵检测A扫数据。结合超声相控阵信号、小波包自适应分析信号的特点和不同小波基对采集信号的处理效果,选取dB10小波为最优小波基,提取缺陷"频率-能量"特征。最后利用小波包分解的第三层各个节点的缺陷特征能量比例作为BP神经网络输入参数,其缺陷分类结果的精度可达到90%。研究结果表明:以上方法对于Q345E焊接缺陷区分度明显,神经网络分类效果较好。     

相控阵和超声衍射时差法在球罐裂纹检测中的应用

在某球罐内表面环焊缝中发现裂纹,采用TOFD(超声衍射时差法)和相控阵超声检测技术对缺陷进行定量检测,为缺陷返修提供了较为准确的数据,同时验证了两种检测技术相结合的方法对缺陷定量检测是最有效的辅助手段。     

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。     

桥梁钢箱梁U肋角焊缝的相控阵检测

为了解决桥梁钢箱梁U肋角焊缝中疲劳裂纹的检测问题,针对U肋角焊缝疲劳裂纹特点进行了研究。通过分析疲劳裂纹成因及各类无损检测方法的特点,可知采用超声相控阵检测U肋角焊缝较为合适。为了验证超声相控阵检测U肋角焊缝疲劳裂纹的可行性,先通过仿真软件建立U肋角焊缝截面模型并模拟声束覆盖,在此基础上制作一套带有人工缺陷的U肋角焊缝试块进行室内验证,最后应用于某桥梁的现场检测实践上。结果表明:超声相控阵在U肋角焊缝疲劳裂纹的检测上十分有效,能有效减小U肋角焊缝疲劳裂纹的检测盲区,降低疲劳裂纹的漏检率。     

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。     

薄板栅格翼焊缝的相控阵超声检测参数研究

栅格翼结构焊缝型面较为复杂,常规无损检测方法难以胜任,故开展薄板栅格翼结构的相控阵超声检测方法研究。利用相控阵超声检测技术声束灵活可控的特点,制定了基于波束控制的全覆盖检测方案。为获得较好的信噪比,提出了一套超声换能器与楔块设计方法,并采用有限元仿真方法进行验证;对采用多次反射方式入射的相控阵超声声束路径计算方法进行了研究;构建了采用机械臂作扫查器的高精度相控阵超声自动化检测系统,对具有人工预埋缺陷的栅格翼结构进行检测试验,验证了检测方法的正确性。研究结果表明,所提出的相控阵超声检测方法,能够对裂纹、未焊合等类型缺陷进行良好表征,可以满足薄板角接类结构的超声无损检测要求。     

相控阵超声对裂纹表征和定量的重要贡献

研讨用相控阵超声检测薄板焊缝时,用扇形(S)扫描背散射衍射法对裂纹表征和定量的独特性.突出相控阵超声分辨力改善的三大关键因素:(1)使用一定尺寸的声孔阑和适当聚焦;(2)使用压电复合材料制作的、具有短脉冲的阵列探头;(3)使用S扫描图像和动态回波显示.以上三因素的组合,能明显改进裂纹表征和端部信号的识别.给出了实验示例,验证了相控阵超声对裂纹检测的分辨力及其对裂纹准确定量的重要贡献.     

采油树阀门的超声相控阵检测

通过对不同类型和部位的人工缺陷进行检测,并对相控阵检测方法不断改进,分析出超声相控阵检测采油树阀门的方法和检测时相控阵设备的具体参数设置,并通过试验验证了其准确性。结果表明,超声相控阵检测技术可以检测出采油树阀门缺陷,为超声相控阵检测技术在采油树缺陷检测上的应用奠定了基础。     

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CIVA仿真的孔壁裂纹超声相控阵检测分析

针对过盈螺栓连接结构孔壁裂纹的检测,开展了基于CIVA的检测仿真分析,建立了超声相控阵扇扫检测仿真模型,从相控阵扇扫图像中可以有效地分辨缺陷反射回波和结构自身产生的反射回波,研究分析了不同裂纹角度、裂纹长度和裂纹相对位置参数对检测结果的影响。通过相对幅值和扇扫图像对孔壁结构和裂纹信号进行了对比,优化了检测工艺,可以有效地识别孔壁裂纹损伤,对螺栓连接结构孔壁裂纹的原位检测方案设计有一定的指导意义。