Page 72 - 无损检测2022年第一期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202201009

大口径厚壁奥氏体不锈钢管道焊接接头的

3D 全聚焦相控阵超声检测

黄文大 1 , 2 , 汪同和 , 孙 岳 3
3
( 1. 浙江省特种设备科学研究院, 杭州 310020 ; 2. 浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室,

杭州 310020 ; 3. 甘肃君立工程科技有限责任公司, 兰州 730050 )

摘 要:介绍了基于全矩阵数据采集( FMC ) 的全聚焦( TFM ) 3D 相控阵超声检测技术, 并给
出了用其检测大口径厚壁奥氏体不锈钢管道焊接接头的实例,可望为 3D 全聚焦相控阵超声检测

的相关应用提供借鉴。
关键词:全聚焦; 相控阵; 厚壁; 奥氏体不锈钢焊接接头

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 01-0038-04

3Dtotalfocusin gp hasedarra yultrasonictestin g ofwelded j ointsof

lar g ediameterthick-walledausteniticstainlesssteel p i p es

HUANG Wenda , WANGTon g he , SUNYue 3
1 , 2
3

( 1.Zhe j ian gAcadem yofS p ecialE q ui p mentScience , Han g zhou310020 , China ;

2.Ke yLaborator yofSafet yTestin gTechnolo gy forS p ecialE q ui p mentinZhe j ian gProvince , Han g zhou310020 , China ;

3.GansuJunliEn g ineerin gTechnolo gyCo. , Ltd. , Lanzhou730050 , China )

Abstract : Thetotalfocusin gmethod ( TFM ) 3Dp hasedarra yultrasonictestin g technolo gybasedonfullmatrix

ca p ture ( FMC ) isintroduced , andsomeexam p lesofitsa pp licationforthedetectionofweldedj ointsoflar g e

diameterthick-walledausteniticstainlesssteel p i p esare g iven , whichisex p ectedtop rovidereferencefortherelated

a pp licationof3Dfullfocusp hasedarra yultrasonictestin g .

Ke ywords : totalfocusin g ; p hasedarra y ; thick-walled ; austeniticstainlesssteelwelded j oint
由于奥氏体不锈钢焊接接头的晶粒粗大和材料 第 15 部分: 相控阵超声检测》, 采用 3D 全聚焦相控
的各向异性 [ 1 ] , 工程上常常优先选择射线检测来对 阵超声检测辅以渗透检测, 对大口径厚壁奥氏体不
焊缝的内部缺陷进行检测, 但现今大型石油化工设 锈钢焊接接头进行检测。

备使用的奥氏体不锈钢管道的管径及壁厚都较大,
1 3D 全聚焦相控阵超声检测技术
已不宜采用射线对其进行检测。早在 2011 年, 林莉
等 [ 2 ] 已对厚壁铸造奥氏体不锈钢管道焊缝的相控阵 基于全矩阵数据采集( FMC ) 的相控阵全聚焦
超声检测技术进行了初步研究, 基于其研究, 笔者尝 ( TFM ) 超声成像检测技术与常规 PAUT ( 相控阵超
试采用分阶段检测的方法, 即当焊接进行到焊缝厚 声检测) 的原理有所不同, 其在成像区域内的聚焦效

度为 16mm 时先进行一次射线检测, 焊接完成后参 果更好, 成像分辨率更高, 可优化缺陷的定位、 定量、

照标准 NB / T47013.15-2021 《 承压设备无损检测 表征等 [ 3 ] 。该技术既可检测薄壁工件, 也可检测厚
壁工件, 且一次波检测焊缝的盲区很小。
收稿日期: 2021-09-22
全矩阵数据采集以 64 阵元探头为例, 系统每次
基金项目: 浙江省科技厅重点研发项目( 2020C01040 )
激发一个阵元, 所有阵元同时接收, 64 个阵元依次
作者简介: 黄文大( 1968- ), 男, 高级工程师, 长期从事特种设备

的无损检测工作及 TOFD 、 相控阵应用研究 激发之后, 采集得到 64 × 64 ( 4096 ) 组数据。全聚
焦成像以全矩阵采集的数据为基础进行全聚焦计
通信作者: 黄文大, hwdfox@163.com
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2022 年 第 44 卷 第 1 期
无损检测