焊缝超声TOFD法探伤和定量新技术

超声TOFD(衍射时差)法是焊缝超声检测和缺陷定量很有发展前景的一种新技术。它有别于按脉冲回波幅度进行定量的常规技术，是靠入射纵波在缺陷端部产生的衍射波传播时差进行测深定高、可靠性甚高的方法，有A、D、B3种显示(即直角座标显示、焊缝纵断面显示、焊缝横断面显示)方式，探伤结果记录较直观和客观。根据最新欧洲标准(草案)DDENV583—6：2000的有关规定，介绍TOFD法的应用技术要领，企望该技术在国内NDT领域迅速推广应用。     

焊缝超声TOFD法探伤和定量新技术(续)

6 TOFD数据解析 6.1 缺陷初析 对TOFD法检出的缺陷应至少描述以下特征：(1)缺陷在试件中的位置(X、Y座标)；(2)缺陷长度(△X)；(3)缺陷埋藏深度和自身高度(Z、△Z)；(4)缺陷类型(表面开口型、底面开口型、埋藏型）。     

超声TOFD法在大厚度压力容器焊缝检测上的应用

介绍了超声TOFD法在100mm-350mm特大厚度压力容器焊缝检测上的应用。以美ASME规范为依据，用特意埋设裂纹类缺陷的鉴定试样校验灵敏度，对制造过程中的压力容器焊缝进行高效检测，将TOFD法缺陷测长、测深、测高结果与RT法结果作了比较、分析，从而得出结论：TOFD法缺陷检测可靠性好，定量精度高，且有客观记录，有再现性，可长期保存，是一种颇有发展前景的超声检测新技术。     

超声衍射传播时间法与射线照相法对缺陷检出能力的比较

介绍国外焊缝用超声衍射传播时间法(TOFD)与射线照相法在缺陷检出能力和定量精度方面的比较,最后得出,锅炉、压力容器焊缝(板厚>12.7mm)可用超声TOFD法取代RT检测的结论。     

焊缝超声TOFD检测信号及图像降噪技术研究

超声TOFD检测信号中混入的无关噪声常导致从检测图像中难以分辨缺陷特征。本研究通过小波包分解技术分析缺陷衍射波特征信号的时、频域分布特征,采用小波包统一阈值对超声TOFD检测信号进行降噪处理,对比软、硬阈值函数对检测信号的降噪结果。研究结果表明:采用软、硬阈值对长度10 mm、深度5 mm的裂纹缺陷信号降噪,其信噪比由原始的22.88 dB分别提高至186.66、176.65 dB,对长度28 mm、深度8 mm的夹杂缺陷信号降噪,其信噪比由原始的16.62 dB分别提高至33.74、28.16 dB;基于小波包软、硬阈值去噪后信号进行图像重构可有效抑制干扰条纹并提高缺陷特征图像的分辨力,而采用软阈值法几乎完全去除了原始超声TOFD检测图像中的噪声条纹。     

钢结构桥梁焊缝缺陷TOFD检测分析

针对超声衍射时差法（Time of flight diffraction, TOFD）,探头的纵波声场不能覆盖整个被检测焊缝空间,在被检测焊缝近表面存在很大范围的不敏感区的问题,提出了一种改进的超声TOFD法,即不敏感区缺陷检测法,该方法利用超声纵波在被检试件底面的反射,使得超声声场覆盖近表面区域,采用该方法对人工缺陷及焊接缺陷进行检测。结果表明,人工缺陷埋藏深度检测的平均误差为0.3 mm,焊缝中未熔合缺陷埋藏深度及横向位置检测的平均误差分别为0.6 mm和0.4 mm。所提出的不敏感区缺陷检测法能有效检测近表面缺陷,是常规TOFD法的延伸和补充。

     

超声TOFD法原理和标准介绍

介绍超声TOFD法用于焊缝缺陷检出、定位、定量的基本原理。TOFD法所采用的A、B、D三种显示为缺陷评价和结果记录提供了有效手段。还对世界上最先制订的TOFD法标准BS7706：1993的重要内容作了简要介绍。企望该新技术在国内迅速得到应用。     

TOFD方法对焊缝根部FAC减薄测量的可行性探讨

核电站给水管道中,经常发生焊缝根部的FAC减薄。由于管道焊缝表面存在余高,常规超声测厚方法在测量焊缝根部的FAC减薄时存在困难。本文将探讨采用超声TOFD方法对焊缝根部FAC减薄进行测量的可行性,并介绍了一些检测试验结果及现场检测时可能存在的影响因素。     

TOFD方法对焊缝根部FAO减薄测量的可行性探讨

核电站给水管道中，经常发生焊缝根部的FAC减薄。由于管道焊缝表面存在余高，常规超声测厚方法在测量焊缝根部的FAC减薄时存在困难。本文将探讨采用超声TOFD方法对焊缝根部FAC减薄进行测量的可行性，并介绍了一些检测试验结果及现场检测时可能存在的影响因素。     

超声TOFD法的基础试验

近两年来,焊缝超声TOFD法(衍射时差法)已在欧、美、日等国得到越来越多的实际应用.国内尚未有动静.介绍国外在这方面的基础试验动态,概述有关原理、装置、方法及缺陷定性、定量、定位的要决,企望此技术在国内锅炉、压力容器及结构件焊缝超声检测上发挥重要作用.     

基于超声TOFD法的焊接缺陷横向定位检测技术

针对焊缝余高存在时,超声衍射时差法（time of flight diffraction, TOFD）B扫描可达性受限这一问题,提出了双椭圆法及纵横波复合法两种缺陷横向位置无损检测方法。根据探头和缺陷位置的几何关系,建立了缺陷定位测量的数学模型,利用确定的缺陷定位算法,分别对人工缺陷和焊接缺陷进行了定位检测。结果表明,双椭圆法在缺陷定位测量精度和操作实施过程上要优于纵横波复合法;采用双椭圆法,人工缺陷的埋藏深度及横向位置的平均测量误差分别为0.5和0.3 mm;焊接缺陷的埋藏深度及横向位置的平均测量误差分别为0.6和0.4 mm。所提方法克服了由于焊缝余高的存在,传统超声TOFD法B扫描不可达的问题,并为缺陷在焊缝中的横向位置检测提供解决办法。     

面状缺陷超声TOFD法信号和图像的特征与识别

针对铝合金厚板焊缝中易于出现的几种典型的面状缺陷,研究了其超声衍射时间差法（TOFD—time of flight diffraction）的检测特征,对获得的A扫描信号和B、D扫描图像的特征进行了分析和解释,并对B、D扫描图像进行了线性化处理。结果表明,结合A扫描信号和B、D扫描图像的特征,能够有效地对面状缺陷进行识别、定位和定量。线性化处理技术有效地提高了图像的时间分辨力,使面状缺陷的信号和图像的特征更明显,进而使定位定量更为精确。     

超声TOFD检测读谱

介绍国际法规中有关超声TOFD检测的图谱识别和显示评定要求,包括检测原理图谱、定位定量图谱、典型焊接缺陷识别和表征图谱,以及图像自身质量判定比照图谱。掌握TOFD读谱识谱基本功,是遵循法规标准、掌握承压设备焊接接头TOFD检测诊断技术的瓶颈。     

厚板焊缝TOFD检测及其与传统检测方法的比较

对板厚＞100 mm的承压设备钢焊缝,采用ASME规范认可的超声衍射时差(TOFD)法检测,灵敏度和缺陷检出率明显优于直线加速器和手工超声检测.将新技术与传统的缺陷评价方法作了比较分析,并通过实例,指出新技术对检测结果的验收特点.     

超声TOFD法检测信号相位识别技术

超声TOFD（time of flight diffraction,衍射时差）法检测信号中的相位信息是缺陷定性识别及定量测量的重要参量,但受检测系统影响,原始信号的相位特征不明显.针对传统维纳逆滤波解卷积技术在提高超声检测信号时间分辨力上的不足,采用一种基于谱外推的改进维纳逆滤波方法对超声TOFD法检测信号进行处理.分别采用传统及改进的维纳逆滤波技术对计算机仿真及缺陷实测信号进行处理,并将结果进行分析比较.结果表明,基于谱外推的改进方法能有效提高信号的时间分辨力,提取与缺陷形态相关的相位信息,从而为缺陷的定性识别及定量测量提供依据.     

基于超声TOFD法直通波幅度分布的近表面缺陷检测

针对超声衍射时差法（TOFD）的近表面检测盲区问题,提出一种基于直通波幅度分布分析的近表面缺陷检测方法。在近表面缺陷检测信号的直通波部分选取多个关键点,揭示了各关键点幅度分布与近表面缺陷深度的关系,获得了用于近表面缺陷检测的幅度分布特征值。试验结果表明,该方法能准确检测出埋深1．0mm的人工缺陷,有效地提高了对近表面缺陷的识别能力。     

薄板试件的超声TOFD法缺陷定量和成像

介绍用隐藏信号识别法对板厚10 mm以下的薄板试件中的缺陷,进行超声TOFD法定量和成像的新技术.在电火花加工切槽和焊缝疲劳裂纹试样上的实验结果表明,测试值与实际值基本一致.     

ASME法规对超声TOFD法的新规定第二部分:图像判读

介绍了ASME法规2006增补版有关TOFD技术的检测结果——图像判读要求。概述了TOFD识谱原理和缺陷定位定量法则;评析了22例焊接缺陷典型图谱。