无损检测论文无损检测技术论文检测论文

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1、本文由worklv贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。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（内蒙古电力科学研究院，内蒙古涛，张艳飞呼和浩特010020）[摘要]衍射时差法超声检测（TOFD

2、）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

3、[文章编号]1008－6218（2010）06－0033－051TOFD技术概述1.1发展状况情况下，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还会接收到缺陷端点（或边界）的衍射波，如图1所示。上述波信号最初表现为A扫描信号，连同位置编码器传出的坐标值被主机接收，经数字图像化处理，最终形成B、D等二维图像扫描显示。检测人员主要根据这些显示进行缺陷的定性、定位及定量[2]。焊缝20世纪70年代，衍射时差法超声检测（Timeofflightdiffraction，以下简称TOF

4、D）技术问世于英国，最初应用于核反应堆的厚壁压力容器检测[1]。20世纪末，随着计算机技术的飞速发展，TOFD技术与数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，先后在西气东输和神华煤液化工程中应用成功，目前TOFD技术被广泛应用于核工业、航空航天、电力、机械制造、石油、化工等领域。发射探头扫查方向接收探头焊缝中的声束1.2检测原理TOFD是1种新型超声检测技术，它可通过超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]。进行TOFD检

5、测时，发射探头发射声脉冲。一般[收稿日期]2010-06-10图1TOFD扫查示意图1.3优缺点与常规超声检测技术相比，TOFD技术主要具[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有以下优点[3]：内蒙古电力技术2010年第28卷第6期3特种试块的设计加工针对电站锅炉、压力容器、承压管道焊缝的结构（1）测量精度高（一般为±1mm），并能测量缺陷的自身高度，但有一定的测量误差；常规超声检测无法测量缺

6、陷自身高度。（2）可以检出有效区域内任意方向上的缺陷。（3）借助B、D扫描显示，有效提高了缺陷检出率及缺陷定性的准确性，降低了误判率。（4）一次扫查即可得到整条焊缝的信息，并可离线分析。但是，TOFD技术是由超声检测技术发展而来的分支，仍然存在超声检测固有的局限性，如不能精确检测近表面缺陷、难以检测各类粗晶材料等。特点及焊接缺陷的类型和分布规律，设计了10个特种试块（编号为TOFDD1—TOFDD10），在试块的不同位置上制作了14个缺陷，包括未熔合、裂纹、气孔、夹渣、未焊透5类缺陷。试块焊缝的结构形式包括等厚对接

7、、不等厚对接及根部错边。委托山东某焊接培训中心采用特种方法对试块进行加工，在焊缝中形成了预规划的人工缺陷，见图4。试块加工完后均进行了射线探伤（见图5）。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图2试块的射

8、线探伤结果OmniScan-MX检测仪、探头、楔块及简易扫查架此外，对某检测设备公司提供的1个扫查架研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检测仪所配置的楔块及编码器组联。经工装改造后的扫查架能够使探头与工件更好地耦合（见图3）。现场试验表明，扫查的稳定性和实用性均优于原简易扫查架。4TOFD检测程序及参数设置