Page 48 - 无损检测2024年第十期
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汪 磊，等：
基于阵列涡流及交流电磁场检测技术的压力容器应力腐蚀裂纹检测
行了整体检测，并与渗透检测结果进行比对，以为奥 应关系，而平行于工件表面和裂纹走向的磁感应强
氏体不锈钢承压设备的氯化物应力腐蚀开裂检测提 度 B x 的极小值与裂纹深度有对应关系，ACFM检测
供一种新的检测思路。 技术工作原理如图2所示。
1 检测技术及原理
1.1 阵列涡流检测原理
阵列涡流检测原理与常规涡流检测原理比较如
图1所示，两者原理相同。检测时，将通入交变电流
的激励线圈放置在导电部件上时，导体表面会产生
涡流，导体中的缺陷会干扰涡流路径，这种干扰可以
通过检测线圈来测量，进而判断出缺陷的情况 [1-2] 。
阵列涡流检测技术无需机械扫描装置即可对试件进
行大面积的高速扫描检测，其探头由多个独立工作
的线圈单元构成，这些线圈单元按照特殊的方式排 图 2 ACFM 检测技术工作原理
布，且激励与检测线圈之间形成两种方向相互垂直 该技术用于检测金属构件表面和近表面的裂纹
的电磁场传递方式，有利于发现不同方向的缺陷，大 缺陷，可以测量裂纹的长度并计算裂纹深度，具有非
大提高了检测效率、检测灵敏度和抗干扰能力 。 接触测量、受工件表面影响小的特点。
[3]
2 工艺试验
2.1 阵列涡流检测试验
（1）检测性能影响因素
通过分析阵列涡流对应力腐蚀裂纹缺陷的检测
原理，发现以下因素可能影响缺陷检测能力：①缺陷
形状；②缺陷长度；③仪器分辨率。
（2）试块的设计与制作
根据缺陷性质的不同分别制作1号试块和2号
试块各一块，其具体参数及结构如图3，4所示。
图 1 阵列涡流检测原理与常规涡流检测原理比较
阵列涡流检测技术在熔焊缝表面及近表面缺陷
[4]
检测方面，相比渗透检测技术有以下优点 ： ① 可检
测表面开口裂纹，也可检测不开口的近表面缺陷，降
低了漏检率。② 可在检测区域实时成像，且可保存
数据，便于缺陷识别。③ 不需要对焊缝表面进行预
处理，且检测无污染，不会对材料造成腐蚀 。
[5]
1.2 ACFM检测原理 图 3 1 号试块的参数及结构示意
ACFM检测技术的原理为：感应探头在待测工 （3）检测结果
件表面感应出均匀交变电流，此电流又在工件表面 选取一个高分辨力阵列涡流探头，利用其切向
外空间产生交变磁场，当工件表面存在裂纹等缺陷 阵列涡流对制作的1号试块上的人工缺陷进行检测，
时，电流场和感应磁场会发生畸变，其中垂直于工件 试验结果显示如图5所示，可见，所有缺陷均能被检
表面的磁感应强度B z 产生正负峰值与裂纹长度有对 测出来，在0. 25~3 mm深度内，缺陷深度测量误差
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2024 年 第 46 卷 第 10 期
无损检测
