Page 45 - 无损检测2023年第六期
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王垒超, 等:

   X80管线钢电磁超声残余应力检测精度的影响因素

                                                     影响; 在厚板检测中, 随着回波次数增加超声信号衰
         表1 电磁超声设备精度验证试验数据 MPa
     应力         2 试样                3 试样             减较大, 回波信号信噪比随着回波次数变化较大, 因
                                     #
                  #
    实际值   第一次    第二次    第三次   第一次    第二次   第三次       此厚板残余应力检测中则需要考虑信噪比影响大于
     50    49     22     31    43     24     58      回波次数影响。
     100   76     74     75    95     81    105
                                                     5 结论
     150   112    117    99    136    130   141
     200   187    183   143    191    183   211
                                                        ( 1 )研制的电磁超声应力检测系统最佳使用
     250   253    227   220    238    249   239
                                                     参数为: 最佳激励周期为 350ns ; 最佳增益调节为
     300   330    282   299    292    299   330

                                                     56dB 。
   小, 应力系数与回波次数的关系类似反比例曲线, 回                              ( 2 )在板厚为20mm 的情况下, 电磁超声检测


   波次数越大, 应力系数越接近横轴, 当回波次数增加
                                                     系统6次回波残余应力测试精度为60MPa 。
   到6次后, 应力系数以微弱的变化量减小。通过试验
                                                          ( 3 )随着回波次数增加, 应力系数会随之降低,
   验证得出, 随着回波次数的增加, 电磁超声检测系统
                                                     残余应力检测精度提高, 电磁超声回波信号信噪比
   测试 精 度 也 随 之 增 加, 一 次 回 波 检 测 误 差 约 为             随之降低, 因此, 回波次数和应力系数、 信噪比之间

   100MPa , 6次回波检测误差约为60MPa , 因此在不                   存在一个最优值, 在对薄板、 厚板进行检测时, 应分

   考虑超声信号强弱的情况下, 可增加检测回波次数,
                                                     别考虑两种因素进行取舍。
   从而在不改变设备其他条件的前提下提高测试精度。
                                                     参考文献:
                                                      [ 1 ]  路浩, 邢立伟, 邢敬伟. 超声波法焊接残余应力测量技
                                                           术[ J ] . 焊管, 2019 , 42 ( 8 ): 50-55.
                                                      [ 2 ]  房东. 油气长输管道施工中的焊接技术分析[ J ] . 中国
                                                           石油和化工标准与质量, 2022 , 42 ( 14 ): 189-191.

                                                      [ 3 ]  QIU F F , HU Y Z , WANG B B , etal.Nonlinear

                                                          characterization ofstress wavefactorfor p lastic

                                                          dama g e of A7N01P-T4 aluminum allo y s [ J ] .

           图9 应力系数随回波次数的变化曲线                              InternationalJournalofModernPh y sicsB , 2022 , 36 :
                                                          9-11.
       电磁超声回波信号信噪比随着回波次数的变化
                                                      [ 4 ]  徐浪, 潘勤学, 宿亮, 等. 焊接残余应力超声无损检测
   曲线如图10所示, 可以看出, 在1次回波次数至 6
                                                           技术[ J ] . 计测技术, 2012 , 32 ( 6 ): 29-32 , 53.
   次回波次数之间, 随着回波次数增加超声信号信噪                            [ 5 ]  金希红, 曾燕军, 刘恒, 等. 不同残余应力测试方法与
   比类似线性降低, 在6次回波之后信噪比和应力系                                 数值模拟对比研究[ J ] . 焊接技术, 2022 , 51 ( 1 ): 24-

   数变化趋势相同。                                               27 , 113.

                                                      [ 6 ]  TABATABAEIANA , GHASEMIAR , SHOKRIEH

                                                           M M , etal.Residualstressinen g ineerin gmaterials : a

                                                          review [ J ] .AdvancedEn g ineerin g Materials , 2022 , 24
                                                           ( 3 ): 2100786.
                                                      [ 7 ]  徐丽霞, 李伟煜, 吕海清, 等. 残余应力超声测量技术影
                                                           响因素研究[ J ] . 宇航材料工艺, 2021 , 51 ( 5 ): 139-144.
                                                      [ 8 ]  于文广. 管道应力超声无损测试关键技术研究[ D ] .
                                                           东营: 中国石油大学( 华东), 2019.
                                                      [ 9 ]  刘恒, 陈兵, 邱菲菲, 等. 电磁超声螺栓轴向应力测量
           图10 信噪比随回波次数的变化曲线
                                                           的有限元分析与试验[ J ] . 无损检测, 2021 , 43 ( 12 ):
       综上所述, 实际测试中需要综合考虑两种因素,                             12-16.
   在薄板残余应力检测中, 随着回波次数增加超声信                           [ 10 ]  齐光峰, 王安泉, 杨超, 等. 基于有限元仿真的电磁超声
   号衰减较小, 回波信号信噪比随回波次数变化较小,                                参数优化分析[ J ] . 科技与创新, 2022 ( 6 ): 87-89 , 93.
   因此这种情况下应考虑回波次数的影响大于信噪比                                                               ( 下转第70页)
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                                                                                               1
                                                                             2023年 第45卷 第6期
                                                                                     无损检测
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