Page 66 - 无损检测 2021年第六期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202106007

TOFD 检测技术中声束交点位置的探讨

王 东 , 刘礼良 2 , 3 , 李付良 , 高杰宗 1
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( 1. 中广核工程有限公司,深圳 518124 ; 2. 中国特种设备检测研究院, 北京 100029 ;

3. 国家市场监督管理总局无损检测与评价重点实验室,北京 100029 )

摘 要: TOFD ( 超声波衍射时差法) 检测中声束交点的设置对检测结果的可靠性至关重要。
对不同声束交点深度的衍射声场特性进行仿真分析, 通过试验测试不同交点深度对扫查面盲区的
影响及衍射声场的分布, 并在模拟试块上进行了实测验证。结果表明, 当声束交点深度为 0.6T ( T
为工件厚度) 时, 衍射声场对检测区域的覆盖性更好, 且扫查面盲区较小, 有利于提高检测质量。该
结果可为 TOFD 检测技术人员优化检测工艺提供参考。
关键词: TOFD ; 声束交点深度; 仿真分析; 扫查面盲区

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2021 ) 06-0028-03

Discussiononthede p thofacousticbeamintersectionp ointinTOFDdetectiontechnolo gy

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,
,
WANGDon g LIULilian g 2 , 3 , LIFulian g GAOJiezon g 1

( 1.ChinaNuclearPowerEn g ineerin gCo. , Ltd. , Shenzhen518124 , China ;

2.ChinaS p ecialE q ui p mentIns p ectionandResearchInstitute , Bei j in g100029 , China ;

3.Ke yLaborator yofNondestructiveTestin gandEvaluationofSAMR , Bei j in g100029 , China )

Abstract : Settin goftheintersectionofsoundbeamsinTOFDtestin g iscriticaltothereliabilit yofthedetection

results.Inthis p a p er , thecharacteristicsofthediffractedsoundfieldatdifferentde p thsoftheintersectionofsound

beamsaresimulatedandanal y zed.Theeffectofdifferentde p thsoftheintersectionontheblindareaofthescannin g

surfaceistestedthrou g hex p eriments , andtheactualmeasurementisverifiedonthesimulatedtestblock.The

resultsshowthatwhenthede p thoftheintersectionp ointofthesoundbeamis0.6 T , thecovera g eofthediffracted

soundfieldtothedetectionareaisbetter , andtheblindareaofthescannin g surfaceissmaller , whichisbeneficialto

im p rovethedetectionq ualit y .Thisresultcanp rovideareferenceforTOFDtechnicianstoo p timizethedetectionp rocess.

Ke ywords : TOFD ; de p thofbeamintersection ; simulationanal y sis ; scannin gblindarea

TOFD 检测技术中, 声束交点的选择会影响衍 ② 使探头对的声束交点位于缺陷可能发生的区域

射声场覆盖的检测区域及扫查面盲区的大小, 该参 ( 标准 BSDDENV583-6-2000 ); ③ 应在试块上进
数对 TOFD 检测结果的可靠性至关重要。国内外 行验证试验以确定探头对的声束交点位置( 如标准

TOFD 检测标准中, 推荐的探头中心间距设置方法 ASTM E2373-04-2004 )。
一般有如下几类: ① 使探头对的声束交点位于其所 基于仿真技术对不同声束交点衍射声场的分布

情况进行分析, 综合考量有效声场对检测区域的覆

检测最大深度的 2 / 3 处( 如标准 BS7706 : 1993 , BS
盖及扫查面盲区两个因素, 并采用不同声束交点下
DDCEN / TS14751 : 2004 , NB / T47013.10-2015 );
的探头中心间距在试块上进行试验, 以验证声束交
点对检测结果的影响。
收稿日期: 2020-09-06
基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 61701544 ); 国家市场监
1 声场仿真分析
管总局科技计划项目( 2017QK089 )
作者简介: 王 东( 1973- ), 男, 研究员级高级工程师, 主要从事 针对尺寸为 457mm×40mm ( 长 × 宽) 的工件
核电工程施工技术管理工作 进行建模, 焊缝工艺参数为: 坡口角度为 30° ; 间隙

通信作者: 刘礼良, 492723002@ qq .com
为 2 mm ; 钝 边 高 度 为 1 mm 。 选 用 标 准 NB / T
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2021 年 第 43 卷 第 6 期

无损检测