超声Δ法与TOFD法在薄壁电子束焊缝上的检测结果对比分析

采用超声Δ衍射法和TOFD法对模拟缺陷进行检测,得出了缺陷检测波形图和B/C扫描图。对比分析了超声Δ衍射法与TOFD法的检测结果。实验表明利用超声Δ衍射法能够识别近表面垂直表面的面状缺陷,有效地对缺陷进行定位,能够很好地克服表面盲区,对缺陷的检测识别能力不受缺陷方向限制。从检测结果数据可以看出超声Δ衍射法的检测灵敏度和缺陷识别能力优于TOFD法。

国内外钛合金棒材超声波检验标准分析

在过去 2 0年内 ,中国建立起多项有关钛合金材料的标准与规范 ,其中包括超声检验的标准与规范。本研究对美国、英国等国的多份标准与国内标准进行了对比分析 ,了解各国在钛合金超声检验验收标准与钛合金棒材检测方法上的异同与特点 ,为今后钛合金超声检验标准的制、修订提供参考。

利用泄漏瑞利波成像检测陶瓷表面缺陷

介绍了利用泄漏瑞利波成像检测陶瓷表面缺陷的方法，并通过实例讨论了采用高频聚焦探头激励泄漏瑞利波的特性以及泄漏瑞利波成像的规律。

GH4169高温合金涡轮盘表面径轴向裂纹的渗透检测可行性

分别选用ZL-27A与ZL67渗透液对GH4169涡轮盘表面径轴向裂纹进行高灵敏度后乳化型与高灵敏度水洗型荧光渗透检测,超声波预清洗30 min后,渗透液浸渍与滴落60 min。利用体式镜和扫描电镜研究径轴向裂纹的宏观与微观特征。研究结果表明:GH4169高温合金涡轮盘在锻造过程中造成的表面径轴向裂纹,在高温下被表面氧化形成Cr_2O_3为主的复杂氧化物层堵塞开口,使得渗透检测方法对其检出并不十分有效。

超声测量非均匀应力场及应力梯度的研究

利用临界折射纵波对高强度7050-T7451铝合金预拉伸板中的不同位置的应力进行了测量,并对1MHz和5MHz频率的临界折射纵波在含有应力梯度材料中的传播规律进行了研究。结果表明:临界折射纵波的速度与材料中的应力具有较好的线性关系,能够用来对应力大小进行无损评价。温度和耦合条件是影响超声法应力测量的主要因素。温度不变时,不同部位的实测误差小于40MPa,在测量较高应力时,这一误差可以忽略不计。非均匀应力场的测量结果与实际应力分布基本一致。在含有应力梯度的材料中,1MHz临界折射纵波的速度变化大于5MHz临界折射纵波的变化,这说明不同频率的临界折射纵波能反映不同深度的应力。利用这一规律,将可能对材料中沿深度方向变化的近表面应力梯度进行超声无损评价。

声弹性法测量铝合金预拉伸板中的应力

研究温度和应力对7050铝合金预拉伸板中的超声纵波、偏振横波和临界折射纵波传播速度的影响,并分析不同频率临界折射纵波在梯度应力场中的传播规律。结果表明:温度对声速的影响大于声弹效应的影响;单轴拉伸时,沿轴向传播的临界折射纵波、平行轴向偏振的横波的速度降低,垂直应力方向偏振横波的速度升高,垂直轴向传播的纵波速度变化不大;临界折射纵波的频率越高,其所反映的应力越接近表面;声弹性法测得的应力是声传播路径上各点应力在超声波造成的质点振动方向上分量的综合反映。

TC18钛合金增材制造材料超声检测特征的试验研究

针对TC18激光、电子束增材制造钛合金及变形钛合金3种不同制造工艺的材料开展超声检测特征试验研究。结果表明,TC18钛合金增材制造材料不同成形方向的超声波声速、材料衰减及检测灵敏度均存在较大差异,与变形钛合金相比具有明显的方向性。本研究结果对于增材制造制件的超声检测方法研究具有重要参考价值。

超声相控阵延迟时间的声速校正及在复合材料中的检测

针对复合材料各向异性会导致声速随声波传播方向变化的现象,提出一种沿声波传播方向对相控阵延迟时间进行声速校正的方法。采用时域有限差分数值仿真方法分析相控阵超声波束在复合材料中的传播特性,验证提出的声速校正方法。搭建相控阵超声检测系统,对碳纤维增强树脂基复合材料平板试样进行检测实验,结果可见声速校正后近表面区域信噪比和缺陷检出率明显提高。研究表明所提出的相控阵延迟时间声速校正方法可缓解相控阵超声波束扩散,提高各向异性材料检测能力。

树脂基复合材料孔隙率超声表征技术研究

利用超声衰减的原理,运用超声C-扫描成像技术超声表征评定树脂基复合材料的孔隙大小,进而评定材料的力学性能情况,结合解剖试验建立了树脂基复合材料超声衰减、孔隙率和力学性能的关系曲线,探索了一种超声表征评定树脂基复合材料的孔隙情况及力学性能的方法。

陶瓷及陶瓷基复合材料微缺陷的超声检测

为研究陶瓷及陶瓷基复合材料微缺陷的超声检测能力,针对一些人工缺陷试样进行了超声检测试验。试验主要采用了纵波垂直入射法和泄漏瑞利波法。通过试验结果,比较了两种方法的检测能力。

应用超声多区聚焦技术检测大厚度电子束焊缝

采用多区聚焦超声检测技术检测结构件的大厚度电子束焊焊缝。通过人工缺陷上检测灵敏度试验,结果表明:厚70mm以内检测灵敏度可以达到0.4mm平底孔且信噪比达到9dB以上,完全满足超声可检性的要求;水浸法平探头检测和接触法纵波检测的信噪比差,均不如多区聚焦检测,无法满足超声可检性要求。对于厚度为60mm的电子束焊缝,多区聚焦检测能检测出0.4-15dB的小缺陷,优于射线照相检验的灵敏度。因此多区聚焦检测技术是大厚度电子束焊缝质量评价的有效工具。

表面粗糙度对固体内部超声背散射的影响

超声背散射法可通过多晶体金属内部的空间方差信号,实现微观结构参数的无损评价,但表面粗糙度对评价模型的精度及实用性存在显著影响.基于高斯声束理论推导垂直入射粗糙界面的纵波声场,以此研究声能的Wigner分布规律;在超声的波长远大于粗糙度的前提下,构造表面粗糙度修正系数,并建立粗糙界面的单次散射响应模型,揭示粗糙度对超声波背向散射的影响规律.用304不锈钢制备轮廓均方根值为0.159μm的光滑试块和25.722μm的粗糙试块开展超声背散射实验,结果表明模型在粗糙度修正前后均可实现光滑试块的晶粒尺寸有效评价,但未经修正的传统模型对粗糙试块的晶粒尺寸评价结果与金相法结果的相对误差高达-21.35%,而本模型的评价结果与金相法结果符合得很好,相对误差仅为1.35%.可见,本模型能有效补偿粗糙度引起的超声背散射信号衰减,从而提高晶粒尺寸无损评价的精度.

金属蜂窝钎焊结构焊缝质量的超声C扫描定量评价工艺

针对金属蜂窝钎焊结构超声C扫描检测工艺不规范,难以有效定量评价焊缝质量的问题,开展了超声C扫描定量评价工艺研究.建立了蜂窝钎焊结构表征模型,指出有效声束尺寸是影响检测的主要工艺参数.进行了多组工艺试验.结果表明,声束直径在蜂窝尺寸的0.7倍以下能够获得满足定量评价要求的C扫描图像,频率和扫描间距对图像质量也有一定影响.编制了定量评价软件实现了金属蜂窝钎焊结构焊缝质量的超声C扫描自动定量评价.

多区聚焦技术在粉末高温合金微缺陷检测中的应用

针对大厚度粉末高温合金材料中微缺陷的检测难题,采用多区聚焦检测技术,对粉末高温合金微缺陷试样进行了检测灵敏度、信噪比和C扫描成像试验,并与普通单一探头聚焦检测结果进行比较。试验结果表明,多区聚焦技术检测灵敏度高,信噪比好,对于厚度75mm粉末高温合金材料中的微缺陷具有较好的检测效果。

GH169合金制件中黑斑和白斑偏析的超声检验

通过对所搜集到自然缺陷试样的超声检验，研究ＧＨ１６９合金中黑斑和白斑偏析的可探性。

四通道水浸式超声C扫描检测软件研制

为解决航空航天复杂精密构件或大厚度工件利用水浸式超声C扫描检测需要分区聚焦的使用问题,作者研制出四通道水浸式超声C扫描检测软件CScanPro,实现了一次扫描4个通道同时成像的分区聚焦检测功能,提高了检测效率,其实用性强,运行稳定。同时,CScanPro软件也可应用于非聚焦四通道超声C扫描检测,当前已在3台超声C扫描检测系统中安装和使用,实际检测结果准确,满足测试要求。

国内外超声波探头测试与评价标准的比较与分析

针对国内外超声波探头测试和评价的不同标准,从探头检测项目和检测方法两方面进行了比较和分析,对各标准中一些规定的合理性进行了分析。为使用者全面了解各标准有关探头性能方面的测量方法及差异,并根据测试目的和要求选取适当方法提供了参考和依据。

CR技术与胶片射线照相技术检测能力的对比

对CR技术和胶片射线照相技术的记录介质结构、对比灵敏度以及缺陷检测能力进行了对比。结果表明,CR技术在对比灵敏度和缺陷检出能力方面,与胶片射线照相技术基本达到同等技术水平;CR技术具有比胶片射线照相技术宽容度大、曝光量小的优点,可大大提高工作效率,但CR技术对散射线较为敏感,在使用过程中应注意散射线的防护。

粉末材料中微夹杂缺陷的超声波检验

介绍了用超声波方法检测微夹杂缺陷的一些试验结果，比较了不同频率、不同试验方法检测能力的差异，并通过解剖试验对检出缺陷的性质、尺寸作了分析。

粉末冶金制件中孔隙的超声评价

介绍粉末冶金制件中孔隙的超声评价方法及运用该方法在FGH95粉末材料中得到的一些试验结果。结果表明,超声速度和材料密度之间存在一定的对应关系。当材料中孔隙达到一定尺寸时,可形成超声散射信号。