无损检测论文无损检测技术论文检测论文

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1、内蒙古电力技术2010年第28卷第6期INNERMONGOLIAELECTRICPOWER33衍射时差法超声检测在电站设备无损检测中的应用研究ApplicationResearchofUltrasonicTOFDTestinginPowerStationNon-destructiveTesting田力男，卫志刚，张涛，张艳飞（内蒙古电力科学研究院，内蒙古呼和浩特010020）[摘要]衍射时差法超声检测（TOFD）技术是一种新型检测技术，与常规超声检测相比有较大优势。选用OmniScan-MX检测仪，对扫查装置进行改装，并设计加工特种试块；设置各类检测参数，制定出具体的TOFD检测程序对

2、试块进行非平行扫查：检测出特种试块内不同性质、不同方位的所有缺陷，且成像直观、易于识别。将TOFD检测技术实际运用于电站设备的无损检测，取得了较好的检测结果。研究表明：TOFD检测技术能够提高缺陷的检出率、降低误判率，但也存在一些局限性。[关键词]衍射时差法超声检测；无损检测；焊缝缺陷；电站设备；OmniScan-MX检测仪[文献标志码]B[文章编号]1008－6218（2010）06－0033－051TOFD技术概述情况下，接收探头首先接收直通波，最后接收底面反射波。如有缺陷存在，则在直通波和底面反射波之间1.1发展状况还会接收到缺陷端点（或边界）的衍射波，如图1所20世纪70年代，

3、衍射时差法超声检测（Timeof示。上述波信号最初表现为A扫描信号，连同位置flightdiffraction，以下简称TOFD）技术问世于英国，编码器传出的坐标值被主机接收，经数字图像化处最初应用于核反应堆的厚壁压力容器检测[1]理，最终形成B、D等二维图像扫描显示。检测人员。20世纪末，随着计算机技术的飞速发展，TOFD技术与数主要根据这些显示进行缺陷的定性、定位及定量[2]。字化超声设备相结合，发展成为一种超声成像检测技术。21世纪初，TOFD技术引入我国，先后在西气焊缝发射探头接收探头东输和神华煤液化工程中应用成功，目前TOFD技扫查方向术被广泛应用于核工业、航空航天、电力、机

4、械制造、焊缝中的声束石油、化工等领域。1.2检测原理TOFD是1种新型超声检测技术，它可通过超图1TOFD扫查示意图声波的尖端衍射来检测缺陷，通过波的传播时差测量缺陷，通过信号的图像化处理来显示缺陷[1]。1.3优缺点进行TOFD检测时，发射探头发射声脉冲。一般与常规超声检测技术相比，TOFD技术主要具[收稿日期]2010-06-10[作者简介]田力男（1968—），男，内蒙古人，硕士，高级工程师，从事无损检测及金属技术监督工作。[基金项目]内蒙古电力科学研究院2008年自筹经费科研项目。34内蒙古电力技术2010年第28卷第6期有以下优点[3]：3特种试块的设计加工（1）测量精度高（

5、一般为±1mm），并能测量缺陷的自身高度，但有一定的测量误差；常规超声检测针对电站锅炉、压力容器、承压管道焊缝的结构无法测量缺陷自身高度。特点及焊接缺陷的类型和分布规律，设计了10个特（2）可以检出有效区域内任意方向上的缺陷。种试块（编号为TOFDD1—TOFDD10），在试块的不（3）借助B、D扫描显示，有效提高了缺陷检出同位置上制作了14个缺陷，包括未熔合、裂纹、气率及缺陷定性的准确性，降低了误判率。孔、夹渣、未焊透5类缺陷。试块焊缝的结构形式包（4）一次扫查即可得到整条焊缝的信息，并可括等厚对接、不等厚对接及根部错边。委托山东某焊离线分析。接培训中心采用特种方法对试块进行加工，在

6、焊缝但是，TOFD技术是由超声检测技术发展而来中形成了预规划的人工缺陷，见图4。试块加工完后的分支，仍然存在超声检测固有的局限性，如不能精均进行了射线探伤（见图5）。确检测近表面缺陷、难以检测各类粗晶材料等。2TOFD检测设备及配置使用加拿大R/DTech公司（现属奥林巴斯公司）制造的OmniScan-MX检测仪，配置探头、楔块及简易扫查架（见图2）。简易扫查架用于实际检测，但所配直杆长度仅为200mm，难以实现不同情况下图4部分TOFD特种试块PCS（发射探头和接收探头入射点之间的距离）的设置，因此，另外制作了1根直径10mm、长500mm的长直杆。图5试块的射线探伤结果图2Omni

7、Scan-MX检测仪、探头、楔块及简易扫查架[4]此外，对某检测设备公司提供的1个扫查架研4TOFD检测程序及参数设置发样品进行了工装改造，设计并制作了楔块架及编码器夹持装置，使之与OmniScan-MX检测仪所配在不同领域中，被检测对象在材质、厚度、结构置的楔块及编码器组联。经工装改造后的扫查架能形式、缺陷特性等方面各不相同，不同制造商生产的够使探头与工件更好地耦合（见图3）。现场试验表TOFD探伤仪又有各自的特点和和操作模式。因此，明，扫查