超声TOFD原理和方法要领

概述超声衍射时差(TOFD)法基本原理、探头典型布置和检测系统关键性要求,以及检测工艺的实施要领,旨在推进该新技术在国内的推广应用。

超声TOFD法在无损检测领域中的应用

介绍了超声TOFD法的基本原理和如何定位、定性、定量以及最佳探头试块的选择方法。概述了其图像显示以及国内外的相关标准化进程。通过列举工程中的应用实例,说明此技术在国内工业无损检测领域中具有较好的应用前景。

发电机护环内壁缺陷TOFD检测优化

超声波衍射时差法(TOFD)检测设备缺陷多采用45°、60°和70°3种常规探头。基于发电机护环的壁厚和材质特性,即便采用45°探头也无法对其内壁缺陷进行准确评定。为此对TOFD检测工艺进行了优化设计,在分析衍射声波传播特性的基础上,提出了20°探头的检测模式,并研制出20°探头。通过对发电机护环内壁自然裂纹进行检测,确定出最佳检测频率为2.25 MHz。在该频率下对模拟缺陷试块进行检测,所得结果与实际情况吻合良好。研究得到的适合发电机护环内壁缺陷的最佳TOFD检测工艺为:20°探头,2.25MHz频率,晶片直径12 mm,声束聚焦深度为护环内壁。按此工艺对壁厚50 mm以内的发电机护环进行检测,能够检出内壁缺陷的最小临界尺寸为2 mm。

常规TOFD探头和相控阵TOFD探头对人工反射体检测效果的比较

采用全自动相控阵超声波检测系统和常规多探头超声波检测系统,对全自动超声波试块进行检测,以比较相控阵TOFD探头和常规TOFD探头对人工反射体的检测效果。通过分析试块上TOFD尖角槽、横向槽及通槽的TOFD图像,表明多探头超声波检测系统采用常规TOFD探头的检测结果比全自动相控阵超声波检测系统采用相控阵TOFD探头的检测结果有强大优势,提出全自动相控阵超声波检测系统与常规TOFD探头组合配置是最佳方式。

压力容器焊缝超声TOFD检测的COMSOL模拟

运用多物理场耦合有限元软件COMSOL对压力容器焊缝的超声响应特性进行有限元分析,并分析了不同探头参数,如中心距、频率、角度等对检测结果的影响。仿真模拟结果表明,声波传播过程的仿真模拟有利于更好地理解缺陷特征,提高缺陷的评定和识别。探头参数的仿真模拟有利于检测工艺的制定,适当缩小探头中心距有助于分离混叠的直通波和缺陷波信号;适当减小探头角度能有效提高信号分辨率;检测时需要合理选择探头频率,薄板检测时选择较大频率的探头,厚板检测时选择较小频率的探头。

不等厚平板对接接头TOFD检测深度定位计算

本文首先讨论了等厚平板对接接头TOFD检测时仪器内置深度定位计算程序所默认的等腰三角形的本义,然后讨论了不等厚平板对接接头TOFD检测时如何建立模拟等腰三角形,以适应仪器内置深度定位计算程序。介绍了显示深度与实际深度的修正计算方法,并通过对三种不同探头布置方式的显示深度测量值与计算值的误差计算,验证了上述计算方法的正确性。

耐腐蚀合金复合材料海底管道环焊缝各区域全自动超声波检测

CRA(耐腐蚀合金)复合材料海底管道内表面通常堆焊约3mm厚的625不锈钢,该海底管道环焊缝通常采用射线(RT)检测技术评估焊缝的焊接质量。由于RT检测效率较低,安全风险较高,极大地影响了CRA复合材料海底管道铺设效率。针对以上问题,对全自动超声波(AUT)检测工艺进行研究,主要通过综合运用低频纵波相控阵(PA)探头,爬波探头、双晶纵波相控阵(TRL)探头以及超声衍射时差(TOFD)探头,对制作的22个人工缺陷焊缝(共242个不同区域的人工缺陷)进行评价试验,并与RT检测评价结论进行对比分析,以评估该AUT检测工艺对CRA复合材料海底管道环焊缝各个区域缺陷的检出率。

大型厚壁压力容器中超声TOFD检测技术的应用

大厚度压力容器焊缝中经常会存在各种焊接缺陷,实施射线检测非常困难,特别是对现场超大厚度的容器,射线检测已成为约束其制造的瓶颈,超声衍射时差法为解决此类问题提供了一种方案。TOFD技术已解决了大厚度压力容器射线检测困难的难题,因此TOFD检测技术的应用对国内大型厚壁压力容器的制造及发展具有重要意义,且具有必要性和紧迫性。