CFETR导体TF铠甲超声相控阵检测研究

中国聚变工程试验堆CFETR(China Fusion Engineering Experimental Reactor)磁体系统中的环向磁场TF(Toroidal Field)导体,其铠甲采用外方内圆结构,服役条件恶劣,质量要求等级为一级。针对TF铠甲异型结构,开展超声相控阵仿真与实验研究。首先采用CIVA仿真软件中的超声模块对TF铠甲进行了声场模拟与缺陷检测,设计了四种不同类型的探头。探头中心频率为2.5和5 MHz,阵元数目分别为32和64。确定其聚焦法则,并对该聚焦法则下声场分布及人工反射体进行模拟仿真。根据仿真结果,采用ZETEC/TOPAZ64超声探伤仪对试块人工刻伤进行检测,缺陷检出率高,验证了CIVA仿真结果的有效性。