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

1、 维普资讯 第 卷第 期 压 力 容 器 第 期 射 线检测结 果是缺 陷在射线 方向上 的投影 。由 于射线 发射源 自身有一定 的尺寸 （ 点 尺寸 ） 缺 陷 焦 ， 距离 底片又存 在一定 的距离 ， 样会 使 缺 陷投 影 略 这 大 于缺 陷本 身 ， 大 了缺 陷 尺 寸 ， 且 缺 陷边 缘 模 放 并 糊 。如 果缺陷 和射线 束 方 向不 是垂 直 ， 在底 片 上 则 缺陷投 影的尺寸 也不是 真实缺陷 的尺寸 。 （） 超声波相 控阵检测 超 声波相控 阵检测 分辨率高 于常规 超声波检 测 主要有 以下原 因 。 一 受 鬈 （ 方面超声 波相控 阵的超声 波前是探

2、头的各 晶 试块 编 号 目射线拍片缺陷测长 口相控阵检测 法测长 常规超声波检 测测长 口相控阵检测绝对灵敏度测长 片产生 的不 同球 面波 的 干涉 结 果 ， 同时结 合 各 个 晶 片分 别采用脉 冲 回波方式 采集数据 。这 样带来优 势 有 ：） 声波相控 阵经 过 聚集 后波 束 的截 面尺 寸 往 超 往小 于常规探头 产生 波 束 的截 面 尺寸 ， 这就 提 高 了 超声波 相控阵 的分辨 率 ； ） 相控 阵 扇形 扫查 在 一定 扇形 角度范 围内 ， 甚 至 步进观 察对 缺陷 的 以 。 。 扫查结 果 ， 以获得逐度 变化 的多组 图像 ， 可 从而提 高 了超声

3、 波相控 阵的分 辨率 ； ） 超声 波相 控 阵聚 集 的 深度可 以手动或 自动 调整 ， 以适 应埋 藏 不 同深 度 的 图 射线 、 常规超声波 、对焊缝埋藏缺陷测长对 比 相控 阵绝对 灵敏 度法 比相控 阵 ） 法更 加 接 近射线 检测结果 ； 相 控阵 ） 法对 于仅 有 一个 高 点 的单个 缺 陷测长 ， 遍偏短 ； 普 相 控 阵 ） 法相 对常 规超 声 法 ， 多 对 个缺 陷连绵 或不 同深 度交错 的缺 陷测 长较 为精 确 。 总体 来看 ， 控 阵绝对 灵 敏度 法对 多个 缺陷 连 相 绵 或不 同深度交错 的缺 陷和只有一个 高点 的单 个缺 陷的测量均

4、 比较精 确 。 值得 注 意 的是 ， 以上试 验 是在 目前 的条 件下 进 行对 比的 ， 有很 多方 法 由 于条件 有 限无 法进 行 检 还 缺陷 ， 提高 了超声波相 控阵的 分辨率 。 也 另一方 面 与手 动常 规超 声检 测 相 比 ， 超声 波 相 控阵 的扫查结合 编码 器 步进 移 动采 集数 据 成像 ， 优 势有 ：） 超声波相 控 阵系统 以编码器 单 位 时间 触 发 方波脉 冲频率与 采集 数据 频 率 同步 ， 码器 与 探头 编 同时移 动 ； 随着探 头移动 ， 超声波相 控阵 扫查 实时成 测对比， ： 如 工业 、 机械解剖 等方 法 。 结论 像

5、并记 录 ， 扫查结 束后可再 现重 复 ， 可重复性 优于 手 动常规 超声检测 。 超 声波 相 控 阵扫 查记 录 的 ， ） 等扫查结 果 图像 ， 扫 同步 ， 与 这样观 察 扫 的幅 值 变化 可在扫查 结束后进行 。结合 编码器 步进精度 （ 可 以稳定精 细地进行 如 ） 法 或其他法 测长 。 （） 相控 阵超声波 检测 依靠 相控 阵探 头 的 电子 扫描 ， 可使 超声波 束任意设定 入射角 和聚焦深度 ， 提 高检测灵 敏度 。 （ ） 焊缝 中埋 藏缺 陷长 度测 量 的数据 比对分 对 析 （） 由于相 控 阵超 声 检 测 图像 的可 视 化 ， 得 使 过 去

6、常规超声 波检测数 据无法保 存重 复的缺点得 到 改 善 。同时提高 了缺陷 的检 出能力 和评 定准确性 。 （） 超声波 相控 阵装置 的调试 ， 敏度 的校 验 、 灵 参数 的设置 ， 均要求操 作人员熟 练掌握 电脑操作 ， 软 件操作 的能 力 。， ， 三 型显 示 图 ， 管 直观 ， 尽 但 对 射线 、 规超声 、 常 相控 阵超声 三种方法 对焊缝 试板 中埋藏缺陷 的测 长结 果 汇 总后 ， 测长 数 据进 对 行分 析 比对如 图 所 示 。 由图 很明显发 现常规超 声波 的检 测结果 与射 线 的检 测结果相 差较大 。相对常规 超声波 可以发现 相控 阵的两组数据均 比常规超声接 近于射线 检测结 果。 对 图形 的识 别仍 要 掌握 一 定技 巧 ， 且有 一定 的 判 并 断 经验 。 收 稿 日期 ： 通过 比