Page 117 - 无损检测2021年第十一期
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黄文大, 等:
全矩阵捕获和全聚焦法相控阵成像检测技术
距的能力。检测程序规定分辨率的同时, 应说明验
4 推荐设置和双全法应用案例
证方法。
3.2 网格点间距 4.1 高温氢蚀或类似损伤检测
网格点间距取决于检测所需分辨率、 总覆盖区 4.1.1 氢损伤
域、 处理能力、 波速、 稳定波幅图像所需网格点的间 高温氢蚀( HTHA ) 定义为氢渗透到钢中与碳
距。网格可调粗调细, 网格设置太粗时, 可能导致小 化物反应, 导致钢构件产生微裂纹的过程, 氢蚀缺陷
可能位于基体金属或焊缝中。碳钢和低合金钢暴露
反射体漏检或量值偏小。一般网格点间距小于λ / 5
( λ 为波长) 时可得稳定波幅。波幅稳定度受多因素 于含硫化氢的酸性水介质中, 也会受各种开裂机制
影响, 如探头特性, 波长等。 的影响, 例如压力容器壁面会发生电化学反应, 导致
3.3 波幅稳定度 钢吸收氢原子, 金属韧性降低, 金属键弱化。这些效
3.3.1 验证设备要求 应叠加在一起会产生多种失效机制, 如氢致开裂( 阶
验证关注区波幅稳定度的设备应与检测时使用 式破裂和起泡是氢致开裂的两种特殊形式)、 硫化物
的设备相同。验证所用的探头和楔块, 其型式和制 应力开裂、 应力取向氢致开裂。
造商应与检测时的相同, 检测试块或对比试块中应 检测高温氢蚀使用的设备也可用于氢致开裂的
有竖排横孔。 检测。检测应力腐蚀开裂的设备也可用于应力取向
3.3.2 验证设置 氢致开裂的检测。
关注区设置应与预期应用设置相同。设备应在 4.1.2 检测设置
竖排横孔上进行调试, 使用夹钳将探头固定在对准 双全法可用作其他无损检测方法检测高温氢蚀
横孔的3个不同位置: ① 在关注区中间; ② 离关注 损伤的补充方法。被检试件的表面粗糙度应不大于
区左端约 2mm ; ③ 离关注区右端约 2mm 。横孔 6.5 μ m 。检测时需使用顶端线槽( 宽0.2mm ) 或横
回波的最大波幅应调为80% 满屏高。 孔( 深度≈厚度, 容差±20% ) 来设置仪器的灵敏度,
3.3.3 验证过程 检测信噪比至少为12dB 。使用横孔来设置检测灵
偏移增量i=λ / 20 , 验证过程用于实时显示 敏度时, 应提高检测灵敏度, 以保证衍射信号的检
TFM 图像, 或通过后处理用于存储 FMC 数据, 步 出。参考反射体的波幅应调至满屏高的 80% ~
骤为: ① 列表记录关注区每一横孔的最大波幅; 100% 。使用校验试块三横孔进行灵敏度校正的案
② 按要求进行偏移增量计算; ③ 按偏移量计算 例如图2所示( 频率为15MHz )。
TFM 设置值; ④ 按偏移量显示 TFM 图像, 回到步
骤① , 直到完成20次递增时结束计算。探头摆放的
3个位置都要执行该验证过程。
3.3.4 结果计算
确定每一探头位置、 每一横孔的最大波幅 H max
, 则该位置、 该横孔的波幅稳定度
和最小波幅 H min
为
ΔH s
( / ) ( 3 ) 图2 使用校验试块三横孔进行灵敏度校正的案例
ΔH s= 20l g H max H min
若波幅稳定度为最大 2dB ( 即 ±1dB , 用波幅 4.1.3 探头选择
的绝对值测量)、 最大4dB ( 即 ±2dB , 定量方式不 为获得最佳的检测信噪比, 纵波探头频率为7~
依据波幅的绝对值), 则校验评定合格。若波幅稳 15MHz , 横波探头频率为3.5~7.5MHz 。
定度超过上述规定数值, 则减小网格点间距。 4.1.4 扫查方法
3.3.5 验证报告 使用双全法进行高温氢蚀损伤检测时, 母材区
校验报告应包括验证过程、 波幅稳定度、 关注区 域推荐使用顶扫, 焊缝和热影响区推荐使用侧扫, 两
参数( 如 TFM 设置窗截屏)、 增量值计算、 横孔回波 种扫查方式如图3 , 4所示。
波幅、 测试设置和设备( 包括探头、 楔块、 仪器、 试块、 4.1.5 典型成像结果
软件版本)、 增益校正设置等。 钢试块典型的高温氢蚀双全法成像结果如图5
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2021年 第43卷 第11期
无损检测
