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。     

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。     

在役压力容器搭接角焊缝的相控阵超声检测

为了提高检测在役压力容器搭接角焊缝内部缺陷的效率和可靠性,设计了对比试块,进行了相控阵超声检测工艺验证试验,分析了验证试验获得的相控阵超声检测图谱。结果表明:该工艺可以对搭接角焊缝的典型内部缺陷进行识别和评定。     

基于双面阵探头的厚壁奥氏体不锈钢对接焊缝的相控阵超声检测

焊缝奥氏体组织具有晶粒粗大和各向异性等特点,线阵相控阵、常规超声和射线检测技术均存在一定的局限性和不足.基于DMA(双面阵)相控阵探头,采用以色列ISONIC 2009型相控阵检测仪器,对NB/T 47013.3-2015附录I中的3号对比试块进行了B扫和C扫成像,并对40 mm厚的模拟试块进行了检测比对分析,结果表明...     

小径管管座角焊缝相控阵超声检测工艺

管座角焊缝由于结构特殊、受力复杂,在焊接过程中容易出现未焊透、未熔合等危险性缺陷,在运行过程中易产生应力集中。针对小径管管座角焊缝的结构特点,设计制作了两种不同形式(安放式、插入式)的角焊缝对比试块,用于调整检测灵敏度以提高检测精度。利用制作的典型缺陷试样进行试验,总结形成了小径管管座角焊缝的相控阵检测专用工艺方案。通过在火力发电机组安装和检修工程中的应用,验证了检测工艺的可行性和准确性。该检测工艺的制定可为相控阵超声检测技术在管座角焊缝检测中的推广应用提供参考与借鉴。     

正交异性钢桥面板疲劳裂纹的超声相控阵检测和定量

介绍超声相控阵技术在道桥在役监测上的应用。疲劳裂纹存在于钢桥桥面板与U形肋之间的焊缝中。这些裂纹始于焊缝根部,无法用目视检测直接观察,需用超声检测或其他适当的体积NDT法检测。这里介绍用相控阵超声检测法来检出和定量这些疲劳裂纹的实例。该法可检测出桥面板厚度方向和角焊缝厚度方向的疲劳裂纹。研发的扫查设备和专制的实物试样,验证了对疲劳裂纹的可检性和定量能力。用这套NDT系统对车辆载荷在役桥梁进行检测,验证了对实际裂纹的可检性。     

角焊缝裂纹类缺陷相控阵超声检测工艺

角焊缝是工程中较为常见的焊缝形式,与对接焊缝相比,其特殊的结构和焊缝形式增加了超声检测的难度和工艺的复杂性。在分析角焊缝常规检测工艺的基础上,提出了应用超声相控阵检测工艺的方案,并以Y型焊缝为例制定了相控阵超声检测方案并进行了检测试验。检测结果验证了方案的可行性,为相控阵超声技术在角焊缝检测中的推广应用提供了经验。     

基于CIVA仿真的管帽焊缝相控阵超声检测工艺

对某化工厂合成反应器换热管管帽焊缝进行了相控阵超声检测工艺分析,采用研制的专用扫查装置及楔块在对比试块上进行试验,并优化了检测工艺,并在模拟试块上验证优化后的检测工艺。结果表明:优化后的检测工艺检测效果良好,为管帽焊缝的检测提供了一个有效的解决方案。     

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。     

EPR核电站主管道的超声相控阵检测

EPR(European Pressurized Reactor)核电站主管道是连接压水堆核电站主回路系统的重要组成部件,采用锻造奥氏体不锈钢窄间隙焊缝连接而成,奥氏体不锈钢管具有声学各向异性、晶粒粗大以及大壁厚的特点,为了提高主管道环焊缝超声检测的可靠性和检测效率,开展了主管道环焊缝超声相控阵检测技术的研究。使用专业声学仿真软件对相控阵探头产生的声束以及声束在奥氏体钢管内的传播进行了声场的仿真模拟,设置了超声相控阵探头参数和相控阵检测工艺参数,并在带有自然缺陷的模拟体试块上进行了试验。试验结果表明,所开发的相控阵超声检测工艺可有效检出验证试块中的缺陷,且缺陷定量分析结果满足规范要求。     

特高压输电线路钢管塔薄壁管对接环焊缝超声波检验方法研究

分析了薄壁管对接焊缝超声波检测的特点,讨论了爬波检测的可行性,设计了爬波检测专用探头和对比试块,用爬波方法进行检测,并与射线检测结果进行了对比分析,结果表明,超声爬波检测是一种新型高效率的检测方法,可以用于薄壁管对接焊缝的超声波检测。     

不锈钢管环焊缝的相控阵超声爬波检测

针对传统的相控阵检测工艺无法满足焊缝区域检测需求的问题,首先对爬波检测技术原理进行了研究,基于相控阵超声检测技术,对比了不同类型的相控阵双晶探头激发爬波时的检测效果,分析了相控阵探头晶片参数对爬波检测的影响。希望通过相控阵超声检测技术激发爬波,从而有效解决不锈钢管环焊缝检测中的问题。     

承压设备插入式接管角焊缝超声相控阵检测工艺

插入式接管角焊缝的特殊结构和焊缝形式,增加了常规A型超声波对其检测的难度和工艺的复杂性。针对承压设备插入式接管角焊缝容易出现的几类典型缺陷,通过CIVA软件仿真制定检测工艺,同时采用以色列ISONIC 2009相控阵设备对模拟试块进行检测,并与CIVA仿真结果进行了比对。结果表明,插入式接管角焊缝的超声相控阵检测工艺具有良好的检测效果,验证了工艺的有效性,为相控阵检测技术在插入式接管角焊缝中的推广应用提供了相关经验。     

相控阵探头扫查器检测管节点焊缝的位姿

海洋平台多为钢质材料焊接而成,其焊缝主要为管节点焊缝.这种焊缝与以往管道的环形、直线和螺旋线焊缝相比,具有形状复杂,不易实现焊缝自动检测的难点问题.根据管节点焊缝的特点,设计制造出了具有三自由度的超声相控阵探头扫查器,建立了该扫查器与管节点焊缝之间的位姿关系,给出了相控阵探头与管节点焊缝及扫查器基体之间的位姿矩阵计算方法,为扫查器的运动控制提供了理论基础.该扫查器可实现对管节点复杂焊缝的自动检测.用该扫查器对对比试块进行了检测试验,结果表明,能够准确检测出对比试块的缺陷,可满足对管节点焊缝质量进行自动检测的要求.     

薄壁不锈钢小径管的失效分析及相控阵检测

针对电厂再热器开裂的薄壁不锈钢小径管割管取样进行了失效分析,发现其材料为10Cr18Ni9NbCu3BN,焊缝焊材为YT-304H,渗透分析发现开裂处为母材侧热影响区,显微组织分析发现焊缝熔合区存在晶间腐蚀;制定了相控阵检测方案,制作了相控阵检测对比试块,对现场割管取样的56个试样进行相控阵检测,共发现6个试样有缺陷,对有缺陷管子进行渗透检测发现缺陷全部为裂纹,对相控阵未发现缺陷的管子进行渗透检测则未发现有裂纹缺陷。试验结果表明,相控阵检测的结果与渗透检测结果是相符的。     

钢桥梁U肋角焊缝全熔透焊接工艺

阐述了目前钢桥梁U肋角焊缝部分熔透焊接时,在焊缝根部易出现疲劳裂纹,从而降低桥梁使用寿命的现象。采用雷姆聚弧脉冲深熔焊焊机实现了8 mm U肋单面焊双面成形的全熔透焊接,并对该类焊缝的焊接方法、焊接工艺和焊接过程等进行了对比分析及研究。     

汽轮机枞树型叶轮超声相控阵对比试块的设计

根据汽轮机切向装配枞树型叶轮的工作受力分析,结合现场裂纹的分布情况,设计加工了用于超声相控阵检测的对比试块,并进行了相关检测技术试验。试验结果表明,对比试块上的极限小尺寸和极限大尺寸的机加工槽均能被检出,且可清晰分辨切槽信号与叶轮的齿槽结构信号。该对比试块的设计,为切向装配枞树形叶轮的超声相控阵检测提供了良好的检测能力验证。     

核电厂BOSS焊缝的相控阵超声检测

针对核电厂核岛不锈钢管道管座角焊缝(BOSS焊缝)体积检测工程需求,结合常规岛碳钢管道对接焊缝相控阵超声检测工程实践经验,利用超声仿真软件对核电厂一回路典型BOSS焊缝进行相控阵超声检测模拟仿真分析,制定了相控阵超声检测技术方案,进行了试件模拟缺陷的仿真分析,结果表明相控阵超声检测可对不同类型缺陷进行有效检测,为不锈钢BOSS焊缝相控阵超声检测工艺的开发打下了基础。     

316L对接焊缝相控阵超声检测工艺模拟与试验验证

为解决中国聚变工程实验堆316L不锈钢焊缝超声波检测时,探头扫查空间受限、检测信噪比低的难题,提出了基于双晶面阵探头的相控阵超声检测方案.通过CIVA仿真,分析了不同聚焦参数下DMA探头的声场特征,确定对接接头的检测工艺.参考NB/T47013.3-2015《承压设备无损检测第3部分:超声检测》附录I,设计并制作了对比试块,验证了检测工艺下的声束覆盖和φ2 mm侧横孔信噪比.结果表明,DMA探头可以在有限的扫查空间内实现焊缝声束全覆盖,对比试块中不同位置的φ2 mm侧横孔信噪比大于15 dB.试验结果可为316L类不锈钢对接焊缝相控阵超声检测工艺制定提供参考.     

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。