Ultrasonic inspection for circumferential butt joint of austenitic stainless steel with carbon steel

Tthe practical application of ultrasonic wave inspection in welded joint by austenitic stainless steel with carbon steel is presented. It is shown from the experimental results that the high frequency narrow-pulsed longitudinal ultrasonic wave inspection technique can detect the defects in deferent sound path and location within the tested welded joint clearly and exactly. The study in the paper may provide a new approach for further application of ultrasonic inspection in coarse-grained materials.

热塑性复合材料大长宽比接头超声波焊接研究进展

热塑性复合材料由于密度低、力学性能优越、加工成本低且可回收,已被广泛应用于汽车工业、航空航天、医疗器械等领域。超声波焊接是较为常用的复合材料连接技术,其焊接速度快,焊接强度高,密封性好,清洁无污染,成本低廉。生产实践中,超声波焊接以单点静态焊接为主,焊接面积小。而热塑性复合材料结构件的连接往往需要更大尺寸的焊接接头,单点静态焊接技术难以满足生产需求。本文在总结现有超声波焊接搭接形式和接头类型的基础上,提出大长宽比接头的概念,对比大尺寸截面变幅杆焊接、超声波多点焊接、超声波连续焊接等大长宽比接头超声波焊接的解决方法,总结其研究进展,展望未来热塑性复合材料大长宽比接头超声波焊接需解决的问题和发展趋势。

定位夹具对CNTs/6061Al复合材料超声波焊接接头质量影响研究

采用超声波焊接制备CNTs增强铝基复合材料,针对超声波焊接定位不准,接头搭接面不贴合等问题,基于定位夹具以保证焊接过程质量,在工艺参数组合焊接能量500J,焊接压力0.45MPa,焊接振幅35μm下进行焊接试验。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等对接头界面组织和成分进行了研究,并对焊接接头进行了剪切力和硬度测试。结果表明:在定位夹具下焊接的接头界面发生明显塑性且CNTs在铝基体扩散较好,接头强度显著提升,剪切力平均值达到786.55N、硬度为72HV,本研究对现有的有色金属超声波焊接制造工艺提出一种新的解决思路和方案,具有一定的工程应用价值和经济效益。

钢轨铝热焊接接头超声波探伤异常反射波分析

基于超声波检测钢轨铝热焊接接头,可以通过观察探伤异常反射波的形式,来达到准确判断焊接缺陷位置、缺陷范围的目的,真正实现了无损检测。同时,超声波探伤还具有速度快、效率高的特点,使得该技术得以广泛使用。文章围绕钢轨铝热焊接接头超声波探伤异常发射波展开深度分析,全面介绍伤波形成的原因与伤波分析方法,使之能够更好地应用到钢轨铝热焊接接头缺陷检测工作当中,切实保障钢轨热铝焊接质量。

超声冲击处理焊接接头疲劳设计若干问题的探讨

对大量超声冲击处理焊接接头的试验结果进行分析总结,探讨超声冲击焊接接头疲劳设计与原始焊接接头的差异,并得到下述结论：①材料强度对超声冲击方法改善焊接接头疲劳性能的处理效果有一定影响,随着接头材料强度的提高改善效果也越好,因此采用低强钢超声冲击处理焊接接头的疲劳试验结果得到疲劳设计S—N曲线是安全的。②超声冲击处理焊接接头试件S—N曲线的斜率m远大于3(6～23),不能将试验结果硬性规定按m=3．0进行统计处理,推荐取m=10。③经过超声冲击处理后其疲劳强度不再与所外加的平均应力无关,而是随着应力比R的增加,接头所能够承受的疲劳应力幅度有所降低。因此建议采用最大应力对超声冲击处理焊接接头进行疲劳设计。④当采用最大应力对超声冲击处理焊接接头进行疲劳设计时,外载荷中所含平均应力与超声冲击处理焊接接头在FAT(200万次循环次数下的特定疲劳强度,将其定为疲劳级FAT)下的疲劳强度(应力范围)之间．的关系为：F(R)=1．25-0．5R,-1≤R≤0．5。

应用超声相控阵检测技术对钢制对接焊接接头的检测实例与分析研究

介绍了利用超声相控阵检测钢制对接焊接接头的技术,该检测技术可使缺陷的检出与定量更为精确、有效。在检测结果的自动记录图上,除A型显示外,还有B型、C型及S型显示,并提供了缺陷的三向视图。

TOFD技术检测三维盲区的分析研究

理论分析与试验验证相结合,研究分析了TOFD技术在检测对接焊接接头中的盲区。提出了三维盲区的概念,尽量减少或避免三维盲区,确保TOFD检测的可靠性和有效性。

薄钢板点焊接头超声信号分析

采用水浸超声聚焦直入射法对镀锌薄钢板点焊接头进行了质量评价。详细分析了点焊接头的A扫描信号、B扫描及C扫描图像特征,探讨了沿焊核直径B扫描评价焊点质量方法的可行性。研究结果表明,采用这种方法不但可以定性评价虚焊接头与完好接头,还可以定量计算出上下表面压痕深度及熔核直径。对比沿焊核直径B扫描图像与横截面的金相图像,两者吻合较好,证实了检测结果的准确性。

爬波检测及其应用

爬波是一种在材料的表面下传播的压缩波,对表面和近表面缺陷非常敏感。近年来,随着爬波理论研究的深入,爬波在无损检测领域应用也越来越广泛。阐述了爬波产生的机理和爬波探头的设计参数,重点介绍了爬波检测在焊接接头、粗晶材料和陶瓷材料上的应用。所有检测案例均表明爬波无损检测具有广泛的应用前景。

基于快速傅里叶变换的车身镀锌钢板点焊接头超声检测

以镀锌钢板代替冷轧钢板作为汽车车身制造材料可以提高轿车整体使用寿命,但镀锌钢板可焊性差,加之薄板点焊接头超声检测可靠性差,至今没有良好的无损检测解决方案。对此提出了将数字信号处理技术融入超声检测过程的研究方法。结果表明,该方法可有效提高镀锌薄钢板点焊接头超声检测的可靠性。

相控阵超声检测技术在某型飞机撑杆焊缝检测中的试验研究

焊缝是飞机起落架承受交变应力和冲击力较多的部位,常常是疲劳裂纹的多发部位。根据起落架焊缝损伤特点,在比较多种检测方法的基础上,确定了相控阵超声检测方法,制作了与检测件完全一致的对比试块。经建模与试验,相控阵超声检测可以有效地检测焊缝疲劳裂纹,根据试验过程提出了在实践检测中需要解决的问题。

不同检测方法在对接焊接接头检测中的对比

介绍利用不同检测技术检测对接焊接接头的特点。分析研究了相控阵超声成像技术在检测对接焊接接头的优势。试验表明,相控阵超声检测方法能够记录检测全过程、检测重复性好、检测结果直观、可确定缺陷的空间走向及变化、可测量缺陷高度且检测效率高。

厚壁奥氏体不锈钢焊缝超声检测试块的制作和探头的调校

由于厚壁奥氏体不锈钢晶型特点,其焊缝超声检测试块一直是无损检测领域的难题。为了给调整超声波检测探头灵敏度提供有效的参考,提高厚壁奥氏体不锈钢焊缝超声检测的可靠性和准确性,根据NB/T 47013—2015《承压设备无损检测》的要求,按照现场管道的焊接工艺,制作不同的典型人工缺陷对比试块,选用常规超声波K1.5、2 MHz斜探头在40mm和60 mm模拟试块上进行检测,结果显示,检测能够扫查到缺陷,且定位基本准确。后期将进一步改善检测工艺,以选择更合理的检测条件。

符合ASME要求的承压设备焊缝超声相控阵检测(一)

结合国际权威法规ASME最新要求,研讨承压设备焊缝超声检测使用相控阵(PA)技术的重要条件和方法要领,突出该技术的工程应用实际和装置选项须知。旨在为国内承压设备推广应用PA技术、制定相应行业标准和刷新、升级UT人员的操作技能,提供有用借鉴。

大厚度反应器接管焊接接头的相控阵检测

介绍按ASME规范案例2235的要求,对大厚度反应器壳体与接管焊接接头进行超声相控阵(PA)检测的新技术,突出相控阵灵活变角和动态聚焦的优点,强调校验试块、扫查器具和工艺鉴定的重要性。指出采用PA是解决承压设备NDE难题、满足ASME规范要求的好方法之一。

小径薄壁管超声相控阵检测

叙述小径薄壁管焊缝超声检测应用现状和发展动向。采用相控阵技术,制定适当的扫查工艺,用声线示踪法,可显示法规提出的检测体积全覆盖的范围,也能校核检测角度适当与否。相控阵可使用S(扇形)扫描或E(电子)扫描,并使用多道扫描,完成小径管检验。关键项目是解决小径管的声束散焦,薄壁管中缺陷表征定量,以及使用合适的扫查器。本文意在为国内推广应用该新技术并制定相应工业标准,提供有用借鉴。

承压设备焊缝超声相控阵检测读谱

介绍按ASME法规最新版(2009增补版)要求,用超声相控阵技术检测承压设备焊缝时,根据相控阵扇形(S-)扫描图像结合相应探测布置截面图,对典型焊接缺陷检测图谱进行识别和评定的应用案例。所涉及的焊接接头为相比于一般X型坡口双面焊是有一定检测难度的V型坡口单面焊和T型接头组合焊,焊接缺陷包括:焊趾裂纹、焊道下裂纹、内表面开口裂纹、坡口未熔合、根部未焊透、以及密集气孔等。同时,还比较了相控阵检测的定量结果与实际缺陷尺寸。目的是依据相关法规和标准要求,为承压设备焊缝相控阵超声检测图像识别和结果评定提供有用借鉴。

聚乙烯电熔接头管材熔融区深度与焊接性能关系研究

在聚乙烯管道电熔焊接过程中,形成接头强度主要取决于套筒和管材界面聚乙烯高分子链的扩散缠结阶段经历的时间,该时间与熔焊区扩展到管材内部的熔融区深度存在一定的对应关系。为探索聚乙烯电熔接头管材熔融区深度与接头焊接性能的关系,提出了一种管材熔融区深度的超声测量方法,开展了管材熔融区深度测量和焊接性能试验。结果表明,管材熔融区深度与界面焊接强度有明确的关联,管材熔融区深度在一定范围内时,就能保证基本的剥离强度值和界面韧性;在此基础上提出一种以管材熔融区深度确定电熔接头焊接时间的新方法,该方法充分考虑到环境温度、焊接电压、电阻丝电阻等各种偏差,更能适应实际工程。

30%碳纤维增强PA6复合材料的超声焊接-铆接复合连接工艺

该研究采用一种特殊设计的具有双凸缘结构的铆钉,制备了30%碳纤维增强PA6复合材料的超声波焊接-铆接复合连接接头,研究了焊-铆接头的宏观形貌、截面结构、失效形式、抗剪强度和剥离强度,并分析了焊-铆接头力学性能的改善机制。结果表明,超声波焊接-铆接复合连接的过程由库伦摩擦、铆钉铆入上板、铆钉铆入下板、焊合面材料熔化和凝固5个阶段组成。所制备双凸缘钉子的沟槽有效阻止了接头焊合面熔化材料的溢出,促进了铆钉与铆接板材间的机械互锁和铆钉周围焊核的形成,因此改善了焊-铆接头的抗剪强度、剥离强度和吸能性能。相对于抗剪强度,其对剥离强度的改善效果更显著。采用最佳焊铆参数下制备的焊-铆接头的抗剪强度和剥离强度较单一超声波焊接头分别提高了29.9%和39.2%。焊-铆接头的强度的改善缘于焊合面上铆钉周围形成的焊核及铆钉与铆接板材间的机械互锁的综合作用。

除氧器喷淋管接管座角焊缝裂纹检测与结构优化

某电厂自2007年投产以来,除氧器喷淋管角焊缝运行中多次发生泄漏,虽多次对该位置进行补焊修复,但仍无法根除该缺陷,给电厂的安全运行造成了很大的隐患。为了提高缺陷的检出率、防止此类事故的频繁产生,提出采用磁粉检测与超声爬波检测相结合的方法,并通过磁记忆检测技术对缺陷的原因进行分析,然后通过加装膨胀节对除氧器喷淋管的结构进行优化,降低喷淋管支管所承受的应力。采用这2种检测方法及对除氧器喷淋管结构进行优化改造后,基本解决了喷淋管管座角焊缝经常泄漏的问题,可为其他电厂同类问题的解决提供借鉴。