Page 123 - 无损检测2025年第四期

罗 炜，等：

先进超声检测技术在核岛主设备制造中的应用

缝的MT、PAUT、TOFD和RT检测结果进行了综
合分析。某处裂纹磁痕及其金相照片如图8所示。
某段焊缝存在 8 处裂纹，其 MT、PAUT 和
TOFD检测结果汇总情况如表6所示，标表中x为焊
缝长度方向与参考点的距离， y为距焊缝中心线的
距离。 图 8 某处裂纹磁痕及其金相照片
表6 表面裂纹的综合检测情况
位置 MT PAUT TOFD RT
缺陷编号
x值/mm y值/mm 长度/mm 长度/mm 波幅/(%DAC) 长度/mm 高度/mm 长度/mm
1 708 -19 10 13 110 点状 0.7 未检出
2 916 -18 8 12 207 点状 0.8 未检出
3 998 -17 11 17 185 点状 0.6 未检出
4 1 208 -16 7 15 135 未检出 未检出
5 1 543 -19 17 20 267 15 1.4 未检出
6 1 687 -15 11 18 360 13 1.7 未检出
7 2 111 -14 未检出 10 200 未检出 未检出
8 2 675 -16 10 14 95 未检出 未检出

2.2.2 检测情况分析
该段焊缝有 1 处裂纹显示 （7#缺 陷），MT和
TOFD均未检出，但PAUT的波幅达200%DAC，表
面裂纹PAUT检测结果如图9所示。

图 9 表面裂纹 PAUT 检测结果 图 10 支管角焊缝结构示意
3处裂纹缺陷（4#、7#和8#缺陷），TOFD未检 损失严重，使得面状缺陷的反射回波低，从而造成
出，但PAUT的波幅也接近或大于100%DAC。 误判。
通过该案例分析可知，对于蒸汽发生器厚壁低 （2）声束扩散后， -6 dB声束宽度增大，导致缺
合金钢焊缝的表面及近表面缺陷，TOFD检测存在 陷长度测量误差增大，而造成非必要的返修。
一定的漏检风险，PAUT有较高的检出率。 2.3.2 仿真分析
2.3 支管角焊缝检测 将模型导入CIVA软件进行声场仿真，平面与

2.3.1 现状描述 曲面的声场仿真结果对比如图11所示。
蒸汽发生器壳体上支管角焊缝（温度计接管、水 由声场仿真结果可知，曲面工件确实存在理论
位计接管等），目前采用折射角为60°和70°， 频率为 分析的两类问题。
4 MHz，晶片尺寸为9 mm×8 mm（长×宽）的单晶 为了使声能量聚集，提高分辨力和缺陷定量准
横波斜探头在支角上垂直于焊缝进行超声扫查，支 确度，参照小径管PAUT采用自聚焦探头进行改善。
管角焊缝结构如图10所示。 首先，采用弧形晶片的自聚焦探头，在不改变晶片尺
现有检测方式采用常规探头，其为平面晶片，经 寸的情况下，使用CIVA软件对不同曲率半径的弧
理论分析认为存在两方面的问题。 形晶片进行仿真，仿真结果如图12所示。
（1）该焊缝结构主要依靠二次波（一次反射法） 通过仿真分析，发现自聚焦探头能够在一定程
进行检测，但反射面为凸表面，声波扩散大，声能 度上提高声场能量，但效果还不明显。

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2025 年 第 47 卷 第 4 期
无损检测