Page 48 - 无损检测2024年第三期

郭剑豪:
钛焊缝的对置串列 PCI 与脉冲回波 TFM 组合检测

容易也更准确。再如针对细小的面状缺陷, PCI组 现, TFM 组中可完整成像, 而 PCI组中可看出其上
可能无法分辨缺陷类型也无法定量, 而 TFM 组仍 下端点的衍射信号, 便于定量。需要额外注意的是,
有有效的定性及定量能力; 相反地, 如果碰到气孔类 图18中 TFM 组由于耦合不良, 出现了明显的耦合
缺陷, TFM 组往往波幅较低或完全无法检测到, 但 信号, 这在 PCI 组中并不会出现, PCI在 TFM 受耦
PCI 组对于微小气孔有较好的检出能力( 高相干 合影响的部位可提供有效的成像。从图15 , 16中可
性), 可以有效补充 TFM 组的不足之处。 看出, 上、 下表面 EDM 槽在 TFM 和对置串列 PCI

以厚度为8mm 的钛板为例, 使用2组脉冲回 中均可发现端点信号, 而 TFM 组对端点信号更为
波 TFM 加1组对置串列 PCI ( 二次波和三次波) 进 敏感。图15中对置串列组未检出上表面槽的端点
行检测, 检测结果如图14~18所示, 可以看出, 坡口 衍射信号, 但移动探头轻微改变前端距后可发现其
EDM 槽和坡口未熔合缺陷在不同组中均可有效发 端点信号, 具体原因有待进一步试验分析。

图14 厚度为8mm 的钛板坡口 EDM 槽的检测结果

图15 厚度为8mm 的钛板上表面 EDM 槽的检测结果
应考虑晶片阵列的激发方式, 单晶片激发时可能会
4 结语
因能量不足无法接收到有效的回波进而漏检缺陷。
PCI 技术作为一种与波幅无关的技术, 现阶段 不同于波幅类技术可以设置灵敏度或 TCG ( 深度补
仍有一定不足之处, 但无疑对 TFM 的检测结果是 偿) 使波幅均匀一致, 对于钛焊缝或其他衰减较大的
一种很好的补充。一方面有助于缺陷在高度方向上 材料, PCI 检测工艺编制过程中需将穿透力作为一
的定量和缺陷性质的判定, 另一方面, 也可在耦合不 项基本要求来考量。
良时提供较为有效、 干净的成像结果。但 PCI原理 通过两组脉冲回波PWI-TFM 与一组对置串列
相较基于波幅的超声检测技术是不同的, 对图谱判 PWI-PCI 的组合, 实现了钛焊缝检测效率和成像质
读也有新的要求。目前阶段, 其仍适宜与波幅相关 量的兼顾。其组合检测效果更优于相控阵超声与
的技术结合使用。同时, 使用 PCI对钛焊缝检测时 TOFD 组合的效果。相对于相控阵超声, TFM 成

4
1
2024年 第46卷 第3期
无损检测