實踐經驗NDT 無損檢測8 p$ N R2 M) `4 x1 v+ d# U5 ^
2005 年第27 卷第1 期
9 F4 {5 h( c9 F$ T _7 |, H% a超聲波探傷中缺陷波和7 H+ y/ V7 i( T3 | ]/ r) D' O
偽缺陷波的判別% J/ h1 N0 L# c1 x# n) H" A
張文科
1 A: d& f7 j$ D X7 ~* g+ I(中原油田技術監測中心壓力容器監測站,河南濮陽 457001)) Z6 F9 ]8 x$ [' r$ Z! `
Discrimination of the Reflected Waves of Defects and False Defects in Ultrasonic Testing/ M/ {8 y% a8 J5 L
ZHANGWen2ke% g, X( R. Q4 g$ p6 c
(Pressure Container Inspection Station Center , Cent ral Plains Oil Field Technical Monitor , Henan Puyang 457001 , China)
: v" j$ p/ H8 F' J9 k 中圖分類號: TG115. 28 文獻標識碼:B 文章編號:100026656 (2005) 0120047203
# @ Q0 _3 \; |2 h2 [1 \ 超聲波探傷是目前應用最廣泛的無損探傷方法
7 L- Q( n; @& A+ n% g之一,它具有靈敏度高、穿透能力強、檢驗速度快、成9 s3 |. ?" e" O9 x4 p# e3 m
本低、設備輕便和對人體無害等一系列優點。超聲* Y+ y% ]9 Q4 ~, Q
波在鋼材內部穿透能力很強,因此可檢測很厚的鋼3 O+ C) T: y" x- J# f5 s5 |
板和焊縫;對于平面狀缺陷,盡管有的缺陷很深,只5 b$ V" k- o8 t; q
要超聲波直射至缺陷面,均能得到很高的缺陷波。. C/ f" N' G# b p# M; |4 J6 R) J
因而超聲波對壓力容器焊縫探傷未焊透和裂紋等危
$ a* R; A. K0 t! Z' H0 d/ M險性缺陷檢測靈敏度很高,具有實用意義。檢測中
. w3 }% N5 Z: e& j3 V5 `. _) v作好缺陷和偽缺陷的判別具有重要意義。
& y3 e/ T1 E G; R- O* n1 缺陷的估判7 t2 H( D6 y. x' O: R! k
檢出缺陷后,應在不同的方向對其進行探測。
% s- c& M+ y o8 L# R% [(1) 平面狀缺陷 從不同方向探測,缺陷回波
' ]0 D: t7 S- F1 u* a; s0 R7 V高度顯著不同,在垂直于缺陷方向探測,缺陷回波9 O. I; ^4 e0 e0 Y' M
高;在平行于缺陷方向探測,缺陷回波低,甚至無缺* e* @, [9 L8 X# G* m. y3 Z% F1 q
陷回波。一般來說裂紋等屬于這種缺陷,這類缺陷
5 P% p; U/ d# {! `0 r回波高度較大、波幅寬、會出現多峰。探頭平移時,
; L/ A8 X: g9 v反射波連續出現,波幅有變動;探頭轉動時,波峰有% e6 X" P* a1 T6 x
上下錯動現象。- j- x( R \4 Z' w9 l
(2) 點狀缺陷 從不同方向探測,缺陷回波無' [# }5 E) z1 Z# |( ]4 R. W, j
明顯變化。一般包括氣孔(單個氣孔和密集氣孔) 和
1 F, x3 C9 l6 h) `( T+ ^0 q點狀夾渣。氣孔和點狀夾渣的缺陷回波高度低,波. u3 T. h0 Z2 C/ V
形較穩定,從各方向探測,反射波高大致相同,但稍
2 b3 Y$ e# `" b e7 i% e$ X一移動探頭就消失。但兩者也有所不同,其原因主, q# M; ?8 q# N1 w0 H0 W
要是其內含物聲阻抗的不同。氣孔內含氣體,聲阻
0 @' ~7 {6 n" C) L* C3 D9 Q/ h抗小,反射率更高,波形陡直尖銳;而金屬夾渣或非
g+ n; M6 E; F3 `3 \% L收稿日期:2004203230
, R5 i3 B' N3 N7 T# b$ i: Q金屬夾渣的聲阻抗大,反射波要低一些,且夾渣面粗
% f8 T2 f% z% d! E! U7 q糙,波形寬,呈鋸齒形;密集氣孔為一簇反射波,其波
; A6 e* R, A7 a高隨氣孔的大小而不同,當探頭作定點轉動時,會出& p- p( R! S4 X
現此起彼落的現象。8 X$ j1 ?- z0 w. D" i% F" R3 u- {
(3) 咬邊 這種缺陷反射波一般出現在一次與+ \# Q; _" b3 v3 B- x! ^
二次波的前邊。當探頭在焊縫兩側探傷時,一般都- C' ?; j4 S8 y" t a) Y, ^
能發現,在探頭移到出現最高反射信號處固定時,適: t: H. V- V0 i! h1 u
當降低儀器靈敏度。用手指沾油輕輕敲打焊縫邊緣
8 K) h b& I1 Y0 F- ?& X- Z0 e咬邊處,觀察反射信號是否有明顯跳動現象,若信號
& [! B% ^$ B( x4 s& S* F, @跳動,則證明是咬邊反射信號。
! [' j% b; z" w: |* ](4) 裂紋 一般裂紋的回波高度較大,波幅寬,
+ H5 y0 o7 E% ]. U k% X6 Z會出現多峰。探頭平移時,反射波連續出現,波幅有
3 `* R* e! G9 B# J/ S變動;探頭轉動時,波峰有上下錯動現象。另外,裂- D, H7 m' {5 O' _0 |2 s) u( e
紋也易出現在焊縫熱影響區,而且裂紋多垂直于焊+ \/ ^2 M* a7 l+ y$ J3 i; r
縫,探測時,應在平行于焊縫方向掃查。如果有裂) h* g7 l( H. t- `, W! n% q
紋,超聲波能直射至裂紋,便于發現。
9 B0 {" x- i+ _* u, M. C(5) 未焊透 這種缺陷是由于焊縫金屬沒有添
' K4 c! G" X. o& h0 ]4 J6 `到接頭根部而形成。分布在焊根部位,兩端較鈍,有1 j8 X) _7 z$ K5 p( b
一定長度,屬于平面狀缺陷。當探頭平移時,未焊透3 ^4 {% P$ M9 o/ X- d# b
反射波波形穩定;從焊縫兩側探傷,均能得到大致相
% j" u' c6 X: z# u2 s! n5 c同的反射波幅。
0 r) E2 _4 ^# S! g. w. F5 ^(6) 未熔合 熔焊時,焊道與母材之間或焊道
/ z$ p; j4 B: ]) c與焊道之間未完全熔化結合的部分就叫未熔合。當
9 o6 m. H8 M4 D/ i: g) y; s超聲波垂直入射到其表面時,回波高度大。但如果
; E: S6 E( n; Q3 m, _探傷方法和折射角選擇不當,就有可能漏檢。未熔! z2 F7 R6 v0 Z! U! J
合反射波的特征是:探頭平移時,波形較穩定;兩側
4 h% p. s5 Z2 \" H探測時,反射波幅不同,有時只能從一側探到。! c- a/ g8 u+ x) f5 J* y6 X. I) L
47
# H5 ~7 e9 v, `© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.; ~7 V5 q. ^; u0 v
張文科: 超聲波探傷中缺陷波和偽缺陷波的判別NDT 無損檢測. j% m/ i+ z) J% u+ N, {0 v1 a
2005 年第27 卷第1 期5 B$ }1 }3 X) f+ W
2 偽缺陷波的判別; F, r9 O5 t5 a) z
焊縫超聲波探傷中,熒光屏上除了出現缺陷回
2 X, n- g* _. y波以外,還會出現偽缺陷波,它并非由焊縫中缺陷造: ^4 h( H) I' l& P" ?# A: V4 g. l7 }
成且類型較多。
9 _# l5 m; S6 ?$ ?2 h2 D2. 1 儀器雜波/ ]8 b! Q5 ?4 A; r) o4 {
在不接探頭的情況下,由于儀器性能不良,探頭) J2 Z6 v4 M- z' T
靈敏度調節過高時,熒光屏上出現單峰或者多峰的- P2 b6 g7 Y$ Q' G0 ~/ Q! Q
波形。接上探頭工作時,此波形在熒光屏上位置固 \6 f4 K+ L/ q, l8 h4 K+ [
定不變,降低靈敏度后,此波消失。
% L9 v' K6 T$ |) p. [2. 2 焊縫表面溝槽引起的反射波
' l, j" u- A2 A7 `. g當超聲波掃查到多道焊縫表面形成的一道道溝
3 z4 Y$ W" ?/ B% F( U- k! }槽時,會引起溝槽反射。這種波一般出現在一,二次
" }* V2 V& e4 a8 y! N# u波處或稍偏后位置,波形特點為不強烈,遲鈍。
9 f% u }: w r" N) v0 I: b2. 3 焊縫上下錯邊引起的反射波3 S! |8 G* u+ l- A: P d
板材在加工坡口時,上下刨得不對稱或焊接時
. H, _- r# c) h% K/ }5 V焊偏會造成上下層焊縫錯位。由于焊縫上下焊偏,% s* }7 Y* ^# [* [+ i. `
在一側探傷時,焊角反射波很像焊縫內缺陷,當移到
6 k8 V' c. Q2 }; o/ u9 }3 P5 s另一側探傷時,一次波前沒有反射波。: y% u. T/ p, O% R& h! H
2. 4 探頭下擴散聲束在焊縫表面的反射回波
, u7 l. v5 Y5 u" y3 K& x% {. B$ U對接焊縫超聲波探傷時,探頭下擴散聲束在焊! r" |3 e% a3 d/ @
縫表面的反射回波很容易被誤判為缺陷。通過采用
" ` Z9 c) G# }% E9 @' K不同角度探頭進行探傷試驗,弄清了這種假缺陷回% f U, o/ d! p$ ^+ ?" \, Z+ [6 i& p
波產生的原因及特點。4 g; t3 W. v6 j% m" a% D
3 試驗驗證
; G) A6 g6 u- k0 y1 Z. R. d4 i" Z+ H3. 1 偽缺陷& ]+ L% K# }$ f, w# _6 c
在厚板環縫超聲波探傷(B 級) 時,常發現距背4 y# Z$ z1 a3 m+ h/ v' c4 r6 @) e8 n
面3~8mm 深度范圍內的熔合線附近有不同長度! J. O+ a8 \. h3 N1 f2 c' K+ t
連續的超標反射回波,有時甚至在焊縫全長都有此& b6 N4 w) @# ~
反射波。以某60mm 厚管節為例,其焊縫結構如圖4 x4 U( j- u: V, A
1 所示。使用折射角β= 60°的探頭和數字式增益型
) w8 {3 J! P" A2 c: N# u探傷儀探傷,其回波指示位置見表1 ,波幅均處在
4 V- O" G+ c! ADAC 曲線Ⅱ區,也有個別點達到Ⅲ區。
( }2 r! ]8 K' P3 x對于這種反射波,按照常規的判斷很容易被評. g; o; z; [5 [
定為未熔合或母材中的缺陷,當拍打背面焊縫區時0 b0 q; |+ J" [1 L( W9 }
波幅變化不明顯。然而砂輪打磨背面焊縫時可見波8 ]9 H3 s7 G4 B4 Z
圖1 焊縫結構$ h/ N- K1 B8 R; f
表1 探傷儀回波指示位置mm. |, R; x, w7 n: j: J3 V
回波編號聲程指示水平指示深度指示/ r4 \) f6 P6 @+ K! i7 J4 p4 \
1 107. 0 92. 6 53. 57 P/ z6 ]9 \- v/ z+ @! t
2 104. 0 89. 2 51. 5$ {$ C! d+ W3 `3 l! B
3 103. 5 89. 2 51. 5" B$ [, Q% C w+ H+ r) g! r J" }' n
幅逐漸降低直至消失。這說明該反射波是來自于背
) j) b; x& l) c$ N# i4 J縫的焊縫表面。這種現象極易導致誤判,造成不必: R, R4 M# A5 G
要的返修。為此,作者進行了一些試驗,分析這種反
+ F1 `$ n- _4 @4 T% h/ Y% k射波產生的原因。4 S6 Z7 ]& Y. f- |4 c" M. c
3. 2 試驗驗證
. w; K" V s, {4 D. h: r% W試驗1 選取圖1 所示并經探傷確認鋼板中無
- \. `( }" j% r: ]缺陷。在鋼板背面模仿實際焊縫余高進行堆焊。采
- V+ F: @3 t" U- q0 \0 ^6 d用不同角度探頭進行探傷,發現了類似的回波,其回5 [+ C, l, N% v: E4 V0 t/ J/ i
波指示位置見表2 。從表2 可見,用前三種折射角
' o6 Z1 E9 a$ o$ ~, f" N' q+ A的探頭,儀器指示深度均< 60mm。按常規,應判為
& ]) D) x# D4 d6 q$ k鋼板中有缺陷,但實際鋼板堆焊前經探傷并無缺陷。
+ g. v2 a0 ], X! D, P2 P- j: z表2 試驗1 回波指示位置$ Q2 m' s" I) _6 T5 g6 L0 p
β
$ B; H. v. ]9 ^6 c6 G- N6 i(°)
2 {$ `# }! Z" D( J5 H+ G聲程指示
. B7 a, E& S, |& P; B% wmm
# K. B8 q% n" j% Z' R+ y) H水平指示- Y8 N0 l- ^% p2 z
mm
3 U4 E6 Z0 B q0 Y4 S* t" O& j1 y深度指示- t s% _# g8 P' t" ~# A/ p
mm# r1 J% C4 h3 o
DAC
* q4 s* ^' |/ O: ^6 S o( ydB
% }& R) v. a4 m# z7 v* ]66. 0 126. 6 115. 1 51. 25 + 14. 0
: O" ]$ }- x, v8 h63. 0 124. 7 111. 1 56. 60 + 13. 25 n! R0 k) K8 s' W# c6 U
55. 5 101. 0 83. 2 55. 21 + 8. 00 Q# `" ^' g( S+ m: G" B
45. 0, M i% z# }3 P! p! m1 b- Z
有回波的地方深度指示≥60mm ,回波幅度多在I 區(也
9 o4 C, V# n7 G8 j2 Z# T% E有高者)
2 U1 d9 {; o5 r( G試驗2 由于試驗1 的焊縫表面形狀有隨機" _5 T- A' d% D n/ x3 T. Y, v
性,所以又制作了形狀準確的對比試塊(圖2) 。左
# X% l3 U* A. t下40°斜面為刨床加工。測試結果見表3 。從表3/ V/ _, G$ C' a# I' z+ X
中可以看出,用前三種探頭探測對比試塊同樣存在. V& h p6 V, N* {4 b( o: Q( c
偽缺陷波,即儀器指示深度均< 60mm ,而且反射回
+ Z# } i! G0 |1 l2 ^9 Q圖2 對比試塊示意圖, A( K. q/ A/ Z. _; X" t% {
表3 試驗2 回波指示位置
0 Q6 k4 Y: j; p: kβ
( C6 r9 d( _& \- D7 L1 z8 c. q/ B(°)
{7 A# l$ y s0 q2 N5 Q聲程指示+ t; x. y. ?# W5 J: z7 \6 t4 W/ m
mm
) ?) F+ t6 J, T6 [& u水平指示
& N% Z5 W2 L( U6 A* lmm
5 M6 _; j9 b( q' ^深度指示; P$ x& `$ E' c3 W
mm
1 `: r7 w& n+ LDAC
6 M3 t5 A; H* a+ o9 Q3 j0 zdB
+ H" ? c5 u/ G6 d! u) E66. 0 114. 0 104. 1 46. 37 + 1. 4* P# V6 ^5 ^% C5 z9 r0 `7 d
63. 0 110. 3 98. 33 50. 11 - 3. 47 J; J. V8 I0 F
55. 5 98. 0 80. 76 55. 51 - 9. 3
A, o J, L& m R9 Q0 u: z. D3 Y45. 0 85. 61 60. 53 60. 54 - 8. 04 S& L+ R' U0 c& U( j8 u" s+ p2 S$ T
483 m: H( ^( u4 D3 ~; h
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2005 年第27 卷第1 期 8 [; ?. W5 s, V1 T' s q1 D
波幅度更高。" c& J/ R2 X% H: j1 v
由此可見,用66°,63°及55. 5°探頭探傷時,試驗- r3 h9 X( ~ { l- U$ H1 V! o
1 ,2 中的下部焊縫表面和40°斜面均不利于軸線聲
" s4 D& `; k9 x束反射,故看不到軸線聲束的反射波,看到的是擴散
4 s% c3 T7 k: y# W: f2 ?) W聲束的回波(見圖1 探頭聲束) 。所以雖然反射面深
( s0 e. R+ ]9 q! [5 P# O度> 60mm ,而儀器指示深度卻反而< 60mm。但當
. y# h! W* x# Z% c使用45°探頭時,由于試驗2 的40°斜面與軸線聲束
1 [ \1 W2 F7 o' [! |接近垂直,所以有較強的軸線聲束反射波(DAC -
9 g* R! R- A; B) Q8dB) ,指示深度也> 60mm ;而試驗1 的焊縫表面反
( g B% Z4 o, M射條件不如40°斜面,但仍能得到軸線聲束的反射3 B# `* ?4 x! S% `, d) B! v
回波,只是相對45°斜面其回波能量較低(多在DAC, t5 B3 i5 N1 t9 _- s |
曲線Ⅰ區) ,儀器指示深度也是> 60mm。1 n5 R2 C# j( S
試驗3 試驗1 和2 都是用一次波對厚板進行2 i& @1 R: X, y E0 P4 t; Q& D
探傷的試驗。為了考察中厚板是否存在此偽缺陷回
* _* I( k. `4 l; ^! d( o# t, L' |波,又選擇了厚度為34mm 的管節環縫(圖3) 進行
# ?/ ~: [3 U+ S4 c: C: t- W5 O8 p了試驗。經測試,這種產生于焊縫趾部( A 點附近)8 J& `. T8 y2 k
的假缺陷回波, 在K2 探頭置于B 點和C 點時用
+ y. V' b, Z' E一,二次波掃查都能發現,這時二次波掃查時的指示
5 U# g* P# \* M; G2 B位置為:聲程指示131. 9mm ;水平指示118. 0mm ;% W% w. f4 ], ~# n7 d7 u
深度指示59. 09mm ;在DAC 曲線的Ⅱ區。焊縫趾
, `! q, r0 g- s/ N: v8 p/ W部附近經打磨后,該回波消失。
' p5 C, b! E2 [ ]- B圖3 試驗3 探傷示意圖 A' x. M2 b8 ?% B/ ]
從試驗可見回波有如下特點①探傷儀的回波/ @. y7 L& v0 @# j3 r* Y
聲程指示是入射點到焊縫表面反射點的距離。②
1 _8 Y- l' w9 C* y( w5 A5 @探傷儀的回波指示位置在工件內部焊縫熔合線附近' s' u0 q5 L3 [0 @' p/ }) v
(45°探頭除外) 。③ 探頭折射角越大,回波深度指9 l) b. L5 |- F, T; j: X
示越小。④45°折射角探頭儀器的深度指示位置等
, Q5 n1 T: M9 A: x& |于或大于板厚。⑤回波幅度與反射面的反射條件. W3 J1 W0 P2 [( u1 n
有關。⑥打磨余高后回波幅度變小直到消失。
5 X S/ z m8 v u% Z3. 3 分析0 v, i9 d# f5 u9 a6 h; G( g1 o
上述試驗證實了假回波的反射面在焊縫表面,5 E# i1 i; ?2 b/ r( k
但為什么深度指示會遠小于板厚而不是大于板厚,; l$ k4 h5 `) Z% l8 S& X
其原因是聲束是擴散的,若反射面只有利于擴散角" `+ j" H* Z1 n8 x5 j
內某部分聲束反射時,其所得回波再用軸線聲束計
1 D3 v9 @3 p8 f4 j a; o2 A算,顯然會出現錯誤。在此可以借助于RB2 對比試
. t- H! ]8 ^6 @+ r塊進一步說明(圖4) 。MO 聲線與<3mm 孔交于B ,6 R7 C; t$ O5 w7 S
而L O 聲線與<3mm 孔交于A ; MB 的水平聲程M F
7 j8 ?% O3 W6 m為116. 8mm ,而L A 的水平聲程L E 為98. 83mm。
; S+ X/ C& [+ f# y. y+ O* L用三種探頭分別找到試塊中60mm 深橫通孔的最
6 w/ E5 k" c* `" v高反射波,然后向前移動和向后移動探頭,到波幅降9 f4 N! n' z( f1 ~, C; Z
圖4 RB2 對比試塊& S# N) U& f% n6 b4 d
表4 軸線聲束和擴散聲束反射回波的指示位置
; F$ `% [, r; _. V" [8 xβ
1 n. c, U. q1 x9 U- T(°)
* U" C* ~ j3 M& z探頭' M7 }1 N! ~8 t5 T E* p$ h# w
位置
. @( E1 g; p0 P$ j. X1 o8 _) z7 N聲程指示3 J6 A- Y5 C% W
mm/ O1 d/ r; Z0 }( f- B: m
水平指示
# m6 [2 c5 n9 Y9 K; u8 ?' [mm
- y/ z# x) i; x4 C0 R深度指示
! k3 U; `- j3 E+ ~5 u% qmm
% |" A4 k# m8 R! e- oDAC F7 ]6 f5 s1 e j
dB6 \. S8 x' P5 f& T) T! Q9 P0 W
回波最高處146. 0 133. 3 59. 38 0" l: ^- ^- K9 ?7 o! O
66. 0 前移119. 0 108. 7 48. 40 + 6' t" W2 X4 W- E* l% Z; \
后移168. 0 153. 4 68. 33 + 6
5 @* \% H; }. T w+ c" v回波最高處131. 1 116. 8 59. 56 0
$ _* g/ _1 W6 M% _% e( T4 L63. 0 前移113. 5 101. 1 51. 53 + 6
: f% L ^/ o5 x1 J后移152. 7 136. 1 69. 36 + 6
* |4 ~$ |& r3 r& T9 e* w3 j回波最高處105. 0 86. 53 59. 47 0- t. Q1 N- n. [! D
56. 1 前移94. 0 77. 46 53. 24 + 6
7 S5 G$ i1 j9 a/ H0 }5 z) |后移119. 0 987. 07 67. 40 + 6
/ b( D, g. i" }$ s6 Q! P到一半時(DAC + 6dB) 記下聲程指示,此時的儀器: |" d h8 D4 `5 V
指示見表4 。; Y# c/ z* z. c& k1 G2 g8 A# m
現以63°探頭前移為例進行分析,當入射點在
' W' l" K; X: m; ?M 時,探頭的軸線聲束(63°) 與<3mm 孔反射面垂. Q) {, C6 J; V& X
直, 回波最高, 此時聲程為圖4 中的BM =% @/ U6 i% E/ ?- v9 Q' o5 u, l
13111mm ,深度B F = 59. 56mm ,水平距離FM =
- {! p- ^7 V0 {2 }6 }7 ]- M116. 8mm。探頭前移至L 時(波幅下降一半) ,軸線
, W- B p3 R; l1 Z- `聲束移為CL ,此時CL 在<3mm 孔上已無反射面,
( W& l- b; N) J J7 F所以此時的回波不是軸線聲束的反射,而是下擴散
, z& G# B$ D2 Z/ W- v角內與<3mm 孔反射面垂直的某聲束A L 的反射
8 `/ ~4 c& L* @1 X7 R2 ~波。此時儀器的指示聲程是A L 的真實聲程 P: h3 T6 }/ I2 J$ a! N% N
11315mm ,但A L 的折射角β= arccos60°/ (113. 5 +
9 t+ \+ ~$ \0 _+ a H( H) I1. 5) = 58155°,實際深度A E = cos58. 55°×113. 5 =7 S& n D+ l0 u
59122mm ,實際水平距離EL = sin58. 55°×113. 5 =1 ^+ S& i7 G9 }% S' X/ M
96183mm。
9 a! z, b7 `4 A9 |上述計算結果顯然與儀器的指示深度和水平距
/ I k# l% L# M$ q離不同。儀器指示的數據是按無反射條件的軸線聲7 Q3 A, c5 P" _5 q2 y
束計算的,所以是錯誤的。其指示深度比A 點的實1 {7 a% k' ]2 F& t
際深度提高了7. 7mm ,水平距離前移了413mm。
$ f/ s) c3 g/ X- \- [4 h0 f* C換言之,即把A 點反射波誤指示為無反射的C 點。
) W, B/ c% w4 F3 d S同樣道理,在實際焊縫探傷時,若焊縫表面某點, a% R3 {; K! J6 _
不利于軸線聲束反射而只與下擴散角范圍內某部分
: [6 G' Z( _% n2 a4 |$ r- g496 _: P @; w# `' D4 Y6 S' s. O
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信息與動態NDT 無損檢測
- o8 u' h3 }0 r# n 2005 年第27 卷第1 期
% g T4 x* ?* @- c ~無損檢測高等教育發展論壇首屆年會暨中英無損檢測技術
* R6 Y9 F0 N4 E5 l交流研討會將在上海舉行
" c2 ~7 G6 |9 A6 u& T0 ? 第11 屆無損檢測教育培訓科普工作委員會工
# D& }2 x0 h# ~" ]4 Z" B0 W作會議于2004 年12 月10~13 日在昆明召開。會+ a/ e/ L, S% F7 n
上由無損檢測信息中心、華東理工大學、南昌航空工
9 C0 b/ k Y6 s1 y, Y6 p業學院、清華大學、北京航空航天大學、大連理工大8 r3 w4 ]' J5 h3 [9 s
學、武漢大學、重慶大學、中北大學和沈陽工業大學
8 W6 u/ L- [0 d! t等單位代表發起建立了無損檢測高等教育發展論
) t9 j; q! l( Q0 j5 K壇。其目的是促進我國無損檢測高等教育的發展及- d |2 O0 E) w- j Q
其國際交流,建立無損檢測高等教育信息交流平臺;
6 K$ J6 L, ~) A! c1 X$ R" Z; J/ Y同時為無損檢測高等教育與無損檢測人員、國內外: a2 z1 l' n4 U5 h- T0 n5 q, X
知名學者、應用企業、設備器材制造與供應商提供互$ w* h$ `/ |# W- Q0 B2 Z- V
動對話平臺,以增進和深化各界的聯系,推動和建立4 i7 [3 W; u) n2 d7 X/ Y
密切的伙伴關系,在應對經濟發展的需要和激烈的' ~3 ?1 |" r) [6 J* i
市場競爭中增強實力,促進我國無損檢測技術的' \3 g* G- I& r
發展。
& T* [7 m7 J3 t會議決定于2005 年4 月6~8 日在上海舉辦首) q- J$ |! H2 B
屆年會。屆時將邀請國內知名專家進行專題報告,
& |. O; K& {6 I8 U) n. h邀請無損檢測專業畢業生進行創業報告,同時將安* Y) G# Q' \+ R
排在讀無損檢測研究生進行論文交流。會議期間將. n- U8 W6 Q( f' a1 m; Q! u
同時舉辦中英無損檢測技術交流研討會,五所英國' x2 \8 l+ D1 Y" ~8 b* X: ?. S. H
高等學校從事無損檢測技術研究的六位教授屆時將8 Z% S" B2 w6 X! E3 W
訪問中國,并在會議期間作專題報告和研討。會議8 Z8 G1 w W3 D3 [
還將安排國內外儀器生產廠商作新產品介紹和% g7 t6 f: O. m5 D$ Z0 ~
展示。
* r6 l2 t$ g; n" q! [& K有關無損檢測高等教育發展論壇和中英無損檢) _) O1 W" ?1 b/ B1 K
測技術交流研討會的詳細情況及參加會議的手續等
5 L/ M* Q% J3 r0 m問題請瀏覽學會信息網(www. chsndt . com) 。
. r: O. Y* c2 S1 c4 V(全國無損檢測學會教育培訓科普工作委員會)
2 p( m5 e+ g' z: e核工業無損檢測人員資格鑒定考試大綱通過專家評審1 i& f0 D C8 s2 x) ], q# e
核工業無損檢測人員資格鑒定考試大綱專家評
) J6 D* x) c4 s6 ^審會于2004 年11 月17~19 日在江蘇周莊召開。- b* t; h/ V* W
來自核行業管理和監管部門、核設備設計、制造、核
* w' J. o; b) d/ ?- }& u燃料生產、核設備安裝、核電廠、海軍、九院等相關部
1 b0 b5 T* L u8 L3 A' j b門的16 位專家參加了會議。專家們一致認為,核工# K& k; i5 i. X( |8 P: s i/ p% E
業無損檢測人員資格鑒定考試大綱的編制對滿足核4 ^% v. k% l. D% w: L
工業建設和持續發展是十分必要、及時并具有積極
9 l7 T& t" \" s( b, O; u' i1 H的意義。考試大綱的實施將對核工業無損檢測人員
: J4 U3 C8 ^/ k- p- X的考核和培訓工作具有指導作用;對規范核工業無; U* @- H; \! Q f% |, `
損檢測人員資格鑒定考試和提高核工業無損檢測人
$ \/ P: }4 k! _" j4 o) j員的水平具有重要作用。該國內首次編寫的考試大
& ^- e* l% Y0 @4 w1 K綱體現了核工業的特點,總結了多年的實踐經驗,參
- i- @& u: H0 s7 r8 r考了國內外無損檢測人員資格鑒定的有關標準和文
/ E4 O! B3 S3 j/ V) @件,符合相關法規的要求。考試大綱條理清晰、結構
' m( n& C$ j; H完整、要求適宜、內容全面、可操作性強。核工業無) e. n7 K- k- a
損檢測人員培訓鑒定考核將按該考試大綱執行。6 D) b) X% E* ^: D
(核工業無損檢測中心 王躍輝)
4 Z8 o& l W7 P, ?& f- a s聲束相垂直時,則得到較高回波,其聲程也會錯誤地
2 i! v0 M# m* m/ M+ i2 A0 y被指示為軸線聲束反射的聲程。
& f* H7 e% q- H8 C: C& c0 V實際上無論探頭角度多大,這種擴散聲束在焊! \: W6 ?2 s2 P: h
縫表面引起的偽缺陷回波現象都可能存在,主要取0 \/ h+ z0 `( D$ w8 I
決于有效反射面的大小、方向、形狀和粗糙度等。為
( A& t$ D: Z- w" M+ ~' I了與變型波區別,更應該稱其為變角回波。
1 l' t! y* o' R7 s3 o3 Z5 x$ x4 試驗結論
( Y! S T& u* | ~3 q(1) 焊縫中的上述回波并非缺陷回波,是探頭
5 X! o: r* t# l7 Q0 R1 x. z下擴散角內的某一聲束在焊縫表面的反射波(變角8 b9 [2 x+ W9 G" [0 m2 E
回波) 。: s' A4 v* d H. I- O
(2) 無論斜探頭角度多大,焊縫探傷的變角回
& _$ `. \& `; R+ o: M- K, T( d波都有可能存在。但是否出現及其反射能量主要取
1 X5 S2 c& W" K) d" G決于有效反射面的大小、方向、形狀和粗糙度等。
0 ^. y6 I; d3 ~5 r+ `% F+ A# k(3) 工件厚度和探頭角度越大,變角回波的現
) ~0 C2 N( X# Y: z" h( p象越明顯。較薄工件用直射波探傷時可能不明顯,
6 F: R+ L4 R" t0 q# h) H但用二次以上的波(含二次波) 探傷時也很明顯。" `, g' j( W7 ]
(下轉第54 頁)
4 P9 P! V \( v. O3 O* |) b50/ p6 Y4 j' _% t$ H' R/ @
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第16 屆世界無損檢測大會論文題錄( Ⅰ) NDT 無損檢測- y6 r0 X# ^9 _/ P% }4 z. ]! G
2005 年第27 卷第1 期3 O$ j( B/ y" a
航空工業中的X 射線檢測──現狀、挑戰和新的工藝
" w5 h7 \) u/ T6 v; [GA Mohr , T Fock (美國,德國)
J# e4 q2 b S! i陣列傳感器; ~, D0 R' G- P: u3 l
柔性相控陣列傳感器用于復雜幾何形狀部件的接觸檢測
, k0 N1 i- b, Y$ W! UO Casula , C Poidevin , G Cattiaux 等(法國)
# ^; Y i4 P1 e產生可變方向聲束的偏軸環形傳感器陣列6 Q) o, c: l' C4 V/ P
H Masuyama , K Mizutani , K Nagai 等(日本)
; k! ?/ h5 ~* D1 e. R8 e應用相控陣列超聲對航空材料進行缺陷檢測和分類) a9 A1 }/ C8 s% _1 h. r
V Kramb (美國)1 k% E; `/ Z& x: {
掩埋目標的電感和電容陣列成像1 z7 H) [# d6 m- }- X/ y, H5 k3 [
D Schlicker , A Washabaugh , I Shay (美國)* n/ ^: ^% W7 n! J/ ?5 `
將周期性壓電復合材料陣列中的機械交擾降至最低0 o8 c! w: P6 {( l$ n
D Robert son , G Hayward , A Gachagan 等(英國)% W2 M7 f1 a& t% F
相控陣列檢測技術的新特征:模擬和實驗
+ e! u" y; {" D a: tS Mahaut , S Chatillon , E Kerbrat 等(法國)5 Q7 [ t* R6 Q. Q- ^* Q) f9 Y. v
相控陣列技術應用于噴嘴檢測 y A5 }! W9 y+ ^
A García , C Pérez , F Fernández 等(西班牙)* g& |+ H M" `% B4 e/ H7 e
超聲無損檢測成像的最佳線性接受波束形成器) c) f2 T# A9 s0 p. f( X# t ^8 V
F Lingval , T Olof sson , E Wennerst r ? m 等(瑞典)
7 d$ d8 M5 U- i. f" f: A `- ^固體中相控陣列超聲脈沖的光彈性可視化
' ?9 b+ N5 N2 ?E Ginzel , D Stewart (加拿大)
; k$ k0 e: l7 q& E6 |7 {1 N' q; N應用超聲陣列的快速、低成本、全波形的映射和分析
, i+ ~8 T% t' u" {+ D) dD Lines , J Skramstad , R Smith (英國,美國)
& h$ i$ ~) L/ _% q0 f) R( E5 I用于超聲換能器的壓電復合材料的最新進展1 t0 e, M: k7 q# G+ \: `2 g
WL Dunlap J r (美國)
( y1 V" ]+ u9 x, ^& D, U9 B復雜幾何形狀自動放行檢測的超聲相控陣的信號分析" z, O& U" J$ Q; W2 I4 M8 u3 N9 q
S Labbe , P Langlois , F Tremblay 等(加拿大)
( p& A U" N: @$ K9 S9 h9 S: t混頻相控陣列研究* R ]% m0 y4 q
Y Xiang , C Peng , XL Peng 等(中國)
! X. F- X2 G0 r/ I$ y應用相控陣列超聲探頭檢測鍛造不銹鋼管道的貫穿焊縫* x2 r' N' m* K2 r+ {9 o
MT Anderson , SE Cumblidge , SR Doctor (美國)
$ ]+ T2 |4 A3 V# h" I \混凝土的超聲相控陣列和合成孔徑成像
: j8 i1 Q l5 o7 W% v/ u/ \KJ Langenberg , K Mayer , R Marklein 等(德國)( L% H6 i% G% ~: [* Q6 }
航空發動機部件檢測中相控陣列超聲的應用:從傳統傳感器& U$ G) g! ~5 }: H' a: p
的轉變* G5 `5 ]5 C- X5 `, Q
V Kramb (美國)
( B7 i& E1 g, N. K3 Y8 Y/ H應用相控陣列技術進行大直徑管道的壁厚測量
7 i: Y! z! Z; @1 E- o3 [3 zH Lompe , O Dillies , S Nit sche 等(德國,法國)
4 u( [/ \$ ^1 \; @& R, W基于小孔徑換能器的相控天線陣列的焊縫超聲斷層成像 Y: ^/ g5 {8 e4 E$ q# I6 y+ M( l3 T! ]
AM Lutkevich , AA Samokrutov (俄羅斯)
7 w; X" ^7 {' r汽 車$ U4 r2 @! X8 t9 X
制造環境中的無損檢測系統
x, E- m" P6 bXR Cao (美國)' l* F# q1 W7 Y( {5 T( ]6 N
第三代自動化缺陷識別系統) S, i& k8 k ~6 D a7 {
F Herold , K Bavendiek , R Grigat (德國)
( w+ d7 e& j" ^5 T2 A汽車車身粘接質量超聲信號的自適應濾波技術' r% ^5 P. x$ Y7 Y" p6 c$ U
FM Severin , R Gr Maev(加拿大)6 A" L( a) g0 s) f; D9 a1 n
應用超聲檢測、場致發射顯微鏡和殘余應力測量進行點焊質
8 M) _- f6 n* `' B9 K$ U量分析0 L: r6 J0 a4 ^5 e
D Stocco , R Magnabosco , RM Barros (巴西)7 M5 w# X& s6 d( P4 [
應用高分辨率聲成像評價膠接質量
/ V/ x' q. k3 f' c: e- eE Yu Maeva , IA Severina , FM Severin 等(加拿大)5 G# Z$ [% d# l3 Q' t: i- k( ?
使用反射聲波實時確定電阻點焊質量──與穿透傳播模式
! K$ l5 h# y7 H/ x3 q3 N的比較
4 E# Q8 }2 d$ u: A& a% sAM Chertov , RG Maev (加拿大)
6 o( t3 v4 h% {, r1 G開發監控汽車發動機潤滑油的線圈式機油探測系統$ |! G7 [# }" {, `9 q% |
WT Kim , MY Choi , HW Park (韓國)+ W y& l- N( f0 M6 L3 h: P( v
汽車制造中摩擦焊和膠粘固化的紅外監控4 e0 `( b( {* F$ S6 Z3 N
GB Chapman (加拿大)' ]( l' c- @; y+ L# s
汽車工業中的多種無損檢測方法! T8 D- M: m- T4 l( k1 J
P Buschke , W Roye , T Dahmen (德國)% d' [; W2 C, S) g
推動汽車工業應用無損檢測技術的需求5 z8 ~" {) o% ^, x. B! a' |
GB Chapman (德國)
1 C9 @: t3 P. M# @5 W汽車工業中無損檢測的活動、需要和趨勢1 {6 T; ?" w# g: C; z
G Mozurkewich (美國)
3 c( F; `5 E4 a5 N4 a7 h( Q! G0 I! @4 n汽車工業中底盤單元鋁鑄件的X 射線檢測實驗報告
4 {5 I5 E% e6 J5 k& m: d T- PM J elinek , T Fahrzeugguss (德國)
" A. p8 a& t. S+ Z9 g) b- O: n: e汽車后方障礙物超聲探測方法的研究 z7 `% ~8 a+ J2 [3 Q
XB Zang , YR Mao , HW Zhao 等(中國)+ y; l( w# ?2 j+ Y) f
汽車工業深拉工序中管道裂紋的聲發射檢測* x8 [: k: W+ H1 ~' w! g3 |; |
B Bisiaux , T Wartel , A Proust 等(法國) (未完待續)$ M9 l; h+ k4 U4 ^2 k0 e
張 堅譯 耿榮生校! s% H2 E% U7 ^+ Q$ F0 o
(上接第50 頁)* t+ E8 y* p% f C+ i6 u9 y
(4) 凡遇到此類按常規定位方法定位于熔合線7 [6 ^9 D) R2 F; e, e& p6 A6 T8 _
附近或母材內的回波,都應慎重對待,需要認真地觀
$ P' v! s6 @# G察焊縫外形、更換探頭角度、雙面雙側檢測、精確定
7 u# z( T% |7 j' m% Y4 \& S; p位分析,必要時打磨焊縫等,以免造成誤判。
5 y3 Y$ m! ?/ M# p(5) 當探頭折射角較大,靈敏度較高時,有一部
: h* [( v9 n3 U& M p分能量轉換成表面波。當表面波傳播到耦合劑堆積
8 f6 B% d: i! u4 i$ Z. ^& ?1 R; n處,也能形成反射信號。這時只要不動探頭,隨著耦9 `8 h. d* |# S
合劑擴散,波幅逐漸降低,如果擦去探頭前耦合劑,2 \+ g9 N% q3 Y' S3 M
信號立刻消失。# ^) Q. \, n9 }
(6) 超聲波探傷中探頭經常與工件表面摩擦,- S8 \. q, u* ^. e+ j' N: Y
時間長了探頭容易造成前磨和后磨。當出現前磨- H0 n+ z, s& D4 J) {4 h
時,折射角變小, K 值變小; 當出現后磨時, 折射角
- |, m0 J2 X5 i$ G+ j變大, K 值變大;如果不及時校驗儀器,對缺陷的定& Q8 ]2 m2 L9 U6 G
位、定量評定容易發生錯誤。溫度對探頭影響很大,% C! u5 a( L, q
一般探頭的K 值是在室溫下測定,在溫差大的天氣
. `/ R7 |7 o9 M* B) i, G# o探傷時,應注意及時測定探頭K 值,以免誤測;高溫
3 l7 u' i- ?* q" w. {4 w1 o% V探傷時,必須使用高溫探頭。* j5 P6 J1 l0 r7 `- ?0 F7 m' A
54
! R0 z( [( ~% B7 {7 r© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.) I1 Z4 @, q( T1 [
* e" `3 ], i# q: _+ N6 }! |. O
補充內容 (2011-9-16 13:32):" x# |6 R9 P" [$ O
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