Page 83 - 无损检测2022年第十一期
P. 83
艾子微, 等:
B 型套筒搭接角焊缝的兰姆波散射分析
角度与散射系数的关系曲线如图 4 所示( 两种方法 通过 2DFFT 和模式展开法得到的不同形状角
” 焊缝的散射系数如表 1 所示( 表中带 * 的数据为模
获得的相应总能量通量分别用“ S UM ” 和“ S UM-2DFFT
表示, 理论上应该为 1 )。可见, 计算的散射能量通 式展开法获得的数据)。对比这些模型可以看出, 母
量总是非常接近于 1 , 表明在给定频率下角度变化 材处焊脚形状变化越平缓, 越有利于能量通过角焊
对计算 误 差 的 影 响 很 小; 两 种 计 算 方 法 均 表 明: 缝进入套 筒 下 的 母 材 中。总 体 上 看, 与 T 53ds0s0 相
散射系数的最大值出现在 50° 左右, 偏离该 的散射系数总是大于 0.69 , 且波动较小。
T 100da0a0 比, T 100da0a0
角度 则 散 射 系 数 略 有 下 降, 但 总 是 大 于 0.6 ; 而 从这个意义上说, 对于以上设定的套筒尺寸, 100kHz
的散射系数从θ 为 27° 时的 0.37 一直上升到
T 53ds0s0 的 a0 模式在实际应用中可能更加稳定, 而 T 53ds0s0
75° 时的 0.89 , 显然, 如果倾斜角不过度偏离 45° , 两 在盖面凸出情况下的散射系数最小, 但两种方法的
种方案依然可以确保较大的角焊缝透射能量以支持 计算结果分别为 0.50 和 0.55 , 都能确保至少一半的
对母材环焊缝的检测。 能量进入原管材。
图 4 100 , 53kHz下角焊缝角度与散射系数的关系曲线
表 1 通过 2DFFT 和模式展开法得到的不同形状角焊缝的散射系数
2.3 管材与套筒厚度的影响 焊缝余高有关, 因此设定 T g 为 2.5mm 。在不同的
/
实际情况下, 管材与套筒本身的厚度并不一定, T p T s 比值情况下, T da0a0 和 T ds0s0 的散射系数随频
/ 进行进一步的评估, 计算时依 /
引入频厚积和 T p T s 厚积变化的规律如图 5 所示, 可以看出, 当 T p T s
只与环 的散射系
然设定θ=45° 。由于在套筒焊接过程中, T g 的值从 0.4283 变化到 0.9167 时, T da0a0
图 5 不同 T p T s 下, T da0a0 和 T ds0s0 的散射系数随频厚积变化的规律
/
9
4
2022 年 第 44 卷 第 11 期
无损检测
