Page 93 - 无损检测2021年第十二期

彭 森, 等:

钢结构桥梁对接焊缝缺陷的 TOFD检测图像特征

纹的 TOFD-D扫图像中直通波断开, 缺乏缺陷上端
点衍射信号, 仅能观察到与直通波相位相同的缺陷下
端点衍射信号; 表面纹理呈较为稀疏的波纹状; 整体
形状为连续的条纹; 走向与焊缝延伸方向斜交。
由图7可见, 底面开口裂纹的 TOFD-D 扫图像
中底面反射波信号中断, 图像中没有缺陷下端点衍射
信号; 表面纹理呈密集的波纹状; 整体形状显示为与
扫查方向垂直的抛物线形, 其中抛物线端部较为平
图4 模拟试块实物
缓; 走向与焊缝延伸方向垂直。

图5 模拟试块检测现场
图7 底面开口裂纹的 TOFD-D扫图像
通过对模拟试块的检测, 确定了钢桥对接焊缝缺
陷检测的最优工艺参数: 楔块角度为60° ; 探头频率为 3.1.2 内部裂纹
内部裂纹是指焊接接头局部区域的金属原子结

7.5MHz ; 晶片直径为3mm , 探头中心距为各个模拟

合力遭到破坏, 形成新界面所产生的缝隙。裂纹是焊
试块高度的2 / 3 。然后在该最优参数的基础上使用
SUPOR32PT型 TOFD 主机分别对12块模拟试块 缝缺陷中危害性最大的一种, 裂纹末端的尖锐缺口会

引起应力集中, 促使裂纹进一步扩展, 引起焊接结构
进行检测。
的过早破坏。内部裂纹的 TOFD-D图像如图8所示。
3 TOFD-D扫图像特征分析 由图8可见, 内部裂纹的 TOFD-D 扫图像的上、
下端点衍射信号均不连续, 并且上下端点衍射信号之
分别从评图软件 Su p orU p 中截取不同缺陷的

TOFD-D扫图像, 图像纵轴为 D 扫描长度, 横轴为接
收到 TOFD检测信号的时间; 然后分别从纹理、 形状
和走向等3个角度对不同缺陷的 TOFD-D 扫图像特

征进行分析。
3.1 典型缺陷成像描述
3.1.1 表面开口裂纹
表面开口裂纹可分为扫查面开口裂纹和底面开

口裂纹。扫查面开口裂纹和底面开口裂纹的 TOFD-
D扫图像如图6 , 7所示。由图6可见, 扫查面开口裂

图6 扫查面开口裂纹的 TOFD-D扫图像 图8 内部裂纹的 TOFD-D扫图像
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无损检测