Page 48 - 无损检测2021年第二期

朱序东:
锻造奥氏体不锈钢管道焊缝的单侧超声检测

~70° , 声束角度步进小于 1° 的扇扫检测方式; 周向 ( 表中 D 1 D 3 D 4 D 6 缺陷的远端扫查及 D 3 缺陷的
, , ,

扫查采用纵波声束角度为 30°~60° , 声束角度步进 近端扫查均未发现端点信号,根据相应检测程序,

小于 1° 的扇扫检测方式。对于壁厚较厚的焊缝, 采 定义其高度小于 3mm ; 均方根计算时, 其高度均取
用不同的聚焦深度对检测区域进行分层扫查。经试 值 3mm )。

验, 所有缺陷均可通过近端扫查和远端扫查检出, 所 经统计, 上述 11 个缺陷自动超声远端扫查的实

有缺陷信号的最大幅值均达到规定的记录阈值, 且 测高度均方根偏差为 3.41 mm , 实测长度均方根偏

缺陷信号的信噪比均不小于 12dB 。 差为 8.67mm ; 近端扫查的实测高度均方根偏差为

3.3.2 缺陷定量结果 1.71mm , 实测长度均方根偏差为 6.02mm 。

分别采用自动超声和手动相控阵超声检 测技 采用手动相控阵检测的定量结果如表 4 所示
术, 对所检测到的缺陷进行了定量, 且同时统计了同 ( 表中 D 1 D 3 缺陷的远端扫查及 D 3 缺陷的近端扫
,
一缺陷的近端定量结果和远端定量结果。 查均未发现端点信号, 根据相应检测程序, 定义其高
采用自动超声检测技术的定量结果如表 3 所示 度小于3mm ; 均方根计算时, 其高度均取值3mm )。

表 3 自动超声检测缺陷定量结果 mm
缺陷 缺陷设计尺寸 远端扫查定量结果 近端扫查定量结果
编号 高度 长度 高度 长度 高度偏差 长度偏差 高度 长度 高度偏差 长度偏差
D 1 6 18 <3.0 20.1 -3.0 2.1 5.2 17.6 -0.8 -0.4
D 2 14 23 9.5 31.0 -4.5 8.0 11.1 22.7 -2.9 -0.3
2 27 <3.0 35.4 1.0 8.4 <3.0 31.0 1.0 4.0
D 3
D 4 6 25 <3.0 26.8 -3.0 1.8 4.8 19.1 -1.2 -5.9
D 5 20 45 18.9 54.4 -1.1 9.4 21.9 50.6 1.9 5.6
D 6 7 18 <3.0 35.5 -4.0 17.5 5.2 25.8 -1.8 7.8
30 66 29.9 56.4 -0.1 -9.6 28.9 64.6 -1.1 -1.4
D 7
D 8 25 36 19.8 43.3 -5.2 7.3 21.9 44.2 -3.1 8.2
D 9 12 25 7.5 18.7 -4.4 -6.3 12.4 33.3 0.5 8.3
D 10 12 30 7.7 22.4 -4.1 -7.6 12.8 22.4 1.0 -7.6
10 17 12.9 23.8 2.9 6.8 11.3 24.7 1.3 7.7
D 11
表 4 手动相控阵超声检测缺陷定量结果 mm

缺陷 缺陷设计尺寸 远端扫查定量结果 近端扫查定量结果
编号 高度 长度 高度 长度 高度偏差 长度偏差 高度 长度 高度偏差 长度偏差
D 1 6 18 <3.0 16.4 -3.0 -1.6 4.3 19.5 -1.7 1.5
D 2 14 23 8.6 24.1 -5.4 1.1 11.7 20.4 -2.3 -2.6
D 3 2 27 <3.0 28.7 1.0 1.7 <3.0 23.7 1.0 -3.3
6 25 4.0 25.4 -2.0 0.4 3.3 15.2 -2.7 -9.8
D 4
D 5 20 45 19.8 34.5 -0.2 -10.5 17.6 37.2 -2.4 -7.8
D 6 7 18 3.9 30.1 -3.1 12.1 7.6 27.0 0.6 9.0
30 66 27.6 42.9 -2.4 -23.1 25.6 67.3 -4.4 1.3
D 7
25 36 16.6 42.0 -8.4 6.0 26.6 39.2 1.6 3.2
D 8
D 9 12 25 7.8 24.8 -4.1 -0.2 10.4 24.0 -1.5 -1.0
12 30 14.9 34.0 3.1 4.0 14.1 35.9 2.3 5.9
D 10
10 17 8.8 24.0 -1.2 7.0 12.0 27.6 2.0 10.6
D 11
经统计, 上述 11 个缺陷手动相控阵超声远端扫 查, 均可检出 11 个缺陷, 且缺陷信号信噪比不低于

查的实测高度均方根偏差为3.78mm , 实测长度均方 12dB 。以 D 11 缺陷为例, 其自动超声检测近端扫查

根偏差为9.04mm ; 近端扫查的实测高度均方根偏差 和远端扫查的信号如图 5 所示。

为2.26mm , 实测长度均方根偏差为6.16mm 。 从图 5 可以看出, 近端扫查和远端扫查均检出
3.4 试验结论与分析 了该缺陷, 相比而言, 近端扫查的信噪比更优, 上、 下

( 1 )自动超声检测技术的远端扫查和近 端扫 端点信号也更容易区分和辨别, 这是由于远端扫查
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2021 年 第 43 卷 第 2 期
无损检测