Page 46 - 无损检测2021年第七期
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试验研究



            DOI : 10.11973 / ws j c202107003

            基于        CIVA         仿真的管帽焊缝相控阵超声检测工艺






                                            刘礼良   1 , 2 , 饶耀平 , 邓   进 , 杨   齐 1 , 2
                                                                   1
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                                         ( 1. 中国特种设备检测研究院, 北京 100029 ;

                             2. 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 ;

                                        3. 北京燕华工程建设有限公司, 北京 102501 )
                     摘   要:对某化工厂合成反应器换热管管帽焊缝进行了相控阵超声检测工艺分析, 采用研制的

                 专用扫查装置及楔块在对比试块上进行试验, 并优化了检测工艺, 并在模拟试块上验证优化后的检测
                 工艺。结果表明: 优化后的检测工艺检测效果良好, 为管帽焊缝的检测提供了一个有效的解决方案。

                     关键词:相控阵超声检测; 管帽; CIVA 仿真分析; 对比试块

                    中图分类号: TG115.28    文献标志码: A    文章编号: 1000-6656 ( 2021 ) 07-0008-05


                Phasedarra yultrasonicdetectiontechnolo gy of p i p eca pweldbasedonCIVAsimulation


                                                             3
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                                       LIULilian g 1 , 2 , RAOYao p in g DENGJin , YANGQ i 1 , 2
                                                              ,

                        ( 1.ChinaS p ecialE q ui p mentIns p ectionandResearchInstitute ( CSEI ), Bei j in g100029 , China ;

                        2.Ke yLaborator yofNondestructiveTestin gandEvaluationofSAMR , Bei j in g100029 , China ;

                              3.Bei j in gYanhuaConstructionEn g ineerin gCo. , Ltd. , Bei j in g102501 , China )

                    Abstract : Inthisp a p er , thep hasedarra yultrasonictestin gtechnolo gyfortheweldin gseamofheatexchan g e

                p i p eca pofs y ntheticreactorinachemical p lantisanal y zedandstudied.Thedevelo p eds p ecialscannin gdeviceand

                wed g eareusedtop erformthetestonacontrastblockandtoo p timizethetestin g technolo gy .Theo p timizedtestin g

                technolo gy isverifiedonthesimulationblock.Theresultsshowthattheo p timizeddetectionp rocesshasag ood

                detectioneffect , whichp rovidesaneffectivesolutionforthedetectionof p i p eca pweld.

                    Ke ywords : p hasedarra yultrasonictestin g ; p i p eca p ; CIVAsimulationanal y sis ; referenceblock
               某厂在安装合成反应器换热管管帽的过程中,
            发现其焊缝坡口面处存在未熔合类缺陷, 曾采用射
            线双壁 双 影 垂 直 照 射 法 对 现 场 换 热 装 置 的 端 部

            ϕ 89mm 管帽焊缝进行射线检测, 因管帽局部壁厚

            较厚且焊缝结构复杂, 所以其检测灵敏度较低且难
            以得到缺陷的尺寸信息。换热管材料为 S32168 , 管
            帽结构检测位置如图 1 所示, 重点检测部位为两侧
            坡口面( 位置 1 和位置 2 分别为焊接接头坡口面, 以
                                                                          图 1  管帽结构检测位置示意
            下称位置 1 为侧壁坡口, 位置 2 为斜边坡口)。
                                                                   笔者对焊缝组织进行金相检验               [ 1 ] , 并基于金相
                                                               检验结果, 分析相控阵超声检测工艺               [ 2 ] , 设计并研制
                收稿日期: 2020-12-21
                基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 61701544 ); 国家市场监          了专用楔块, 根据检测对象设计制作了专用对比试
            管总局科技计划项目( 2017QK089 )                             块, 将仿真工艺在模拟试块上进行检测, 对检测工艺
                作者简介: 刘礼良( 1989- ), 男, 工程师, 主要从事相控阵超声检
                                                               进一步优化, 在实际工件上进一步检测, 以验证检测
            测、 超声衍射时差法等新技术的应用研究工作
                                                               工艺的可行性。
                通信作者: 杨   齐, 492723002@ qq .com
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                   2021 年 第 43 卷 第 7 期

                   无损检测
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