摘要:因孔闆(pan)流量計 殼體焊縫(feng)結構特殊,其流量(liang)計管道短接外形(xíng)和厚度尺寸變化(huà)等因素影.響了無(wú)損檢測方法的應(yīng)用✌️,爲了解決✉️殼體(tǐ)焊縫缺陷檢出和(hé)厚度的測量問題(ti),以及滿足檢測的(de)要求🌏，開展了時差(chà)衍射法超聲檢測(ce)、全聚焦相控陣超(chao)聲檢測和常規超(chāo)聲檢測技術👉的檢(jiǎn)測試驗,優化了超(chao)聲檢測方法,确保(bao)了檢測的可靠性(xìng)和準确性。通過檢(jiǎn)測數據分析，對不(bú)同超聲檢測方法(fa)的結構顯示和.相(xiang)關焊縫缺陷顯示(shi)特征進行了總結(jié),爲開展類似的檢(jiǎn)測活動提供參考(kao)。孔闆流量計殼體(tǐ)焊縫超聲檢測缺(que)陷
　　在電站鍋爐的(de)給水裝置和供汽(qi)裝置上裝有較多(duo)的流量計😄,流量計(jì)上選用了焊接孔(kǒng)闆,其常見結構🔞如(rú)圖1所示,殼體焊縫(feng)的品💋質無法保證(zhèng),焊接接頭大多存(cun)在焊縫超🔞标缺陷(xian)，同時存在焊縫💃厚(hou)度不足、結♻️構性應(ying)力⁉️集中、焊縫内部(bu)開裂🔴等問題。

　　在排查安全隐患(huan)時，由于流量計殼(ke)體短節材料爲碳(tan)鋼,隻能采用超聲(shēng)檢測技術對殼體(ti)焊縫進行全面檢(jian)測。如📱今工業超聲(sheng)檢測技術發展迅(xùn)速，可用方法有常(chang)規脈沖反射法💃超(chāo)聲檢測(UT)、超聲衍射(shè)時差法🍓檢測(TOFD)和相(xiang)控陣超聲檢測(PAUT)結(jié)合流量計的外形(xíng)規格尺寸、焊縫區(qū)域的厚度、底部和(he)内部結構、人員技(jì)術水平、檢測工🏒藝(yì)和儀器設備狀㊙️況(kuang)等,綜合考慮檢測(ce)數據可記錄、信号(hào)掃描顯示、缺陷分(fen)🌈辨率、可靠性、精💚準(zhun)♋和高效等,筆者采(cǎi)用以上幾種超聲(shēng)🔅檢測方法對其進(jìn)行檢測試驗,得出(chū)⭕TOFD超聲檢🙇‍♀️測具有較(jiào)大技術優👄勢的結(jié)論。采用TOFD檢測時,現(xian)場在用流量計殼(ké)體焊縫的餘高不(bu)需要打磨平，可一(yī)次性完成焊縫接(jiē)頭區🔞域厚度的精(jīng)準測量和焊縫根(gēn)✉️部✍️危害性缺陷的(de)檢出。UT和PAUT檢測時，均(jun)要對焊縫餘高進(jìn)行磨💁平處理後才(cái)🌈能移動探頭，使探(tàn)頭覆蓋焊縫接頭(tóu)區域進行檢測⁉️,采(cǎi)用斜探頭檢測焊(hàn)縫缺陷,采用直探(tan)頭測量厚度。另外(wài)，全聚焦相控陣超(chāo)聲技術(TFM)與傳統相(xiang)控陣超聲檢測技(ji)術有較大區别,具(ju)有技術優勢,此方(fang)法在檢測時同樣(yang)要去除焊縫餘高(gao),但缺陷顯示效果(guǒ)最佳,能形成高🌈分(fen)辨率、完整的缺陷(xian)和結構的回波圖(tu)形，能同時完成焊(han)接接頭的厚度測(ce)量和缺陷檢測。
1檢(jiǎn)測方法
1.1超聲衍射(shè)時差法
　　TOFD法采用一(yī)發一收探頭工作(zuò)模式，主要利用缺(quē)陷端點🌂的衍射波(bo)信号檢測和測定(ding)缺陷的位置及尺(chǐ)寸,該方法廣泛用(yòng)于焊縫檢測中,在(zài)電站鍋爐及管道(dào)範圍内使用的焊(han)接孔闆流量計的(de)焊縫厚度不超過(guò)50mm,可使用一組探頭(tóu)進行檢測✏️，聚焦深(shen)度💁選擇與焊縫厚(hou)度一緻,若未知焊(hàn)縫厚度時，可選用(yòng)接管的厚度,其檢(jiǎn)測示意❤️如圖2所示(shi)，

1.2相控(kong)陣超聲檢測
　　相控(kòng)陣超聲檢測是利(lì)用多壓電陣元和(he)延遲控制來激勵(li)和接收超聲波信(xìn)号的，發射端的延(yan)遲法則控制聲場(chang)的偏轉和聚焦畢(bì)l,該檢測方法廣泛(fàn)應用于焊縫的檢(jiǎn)測,常見的掃查方(fāng)式是将扇形角度(dù)範圍覆蓋焊接接(jie)頭的檢測區域,其(qi)檢測示💋意見圖3.

1.3全(quán)聚焦相控陣超聲(shēng)檢測
　　TFM方法以全矩(ju)陣數據爲基礎,多(duo)陣元相控陣探頭(tóu)依次激✊勵每一個(ge)晶片,激發球形波(bo)入射至材料中,每(mei)一次發射⭐後,材📱料(liao)中不連續的反射(she)回波将同時被所(suo)有晶💋片接收,将檢(jiǎn)測📱信号通過後處(chù)理聚焦于檢✔️測區(qū)域中的每一個點(diǎn)上,利用檢測區域(yu)中每一個點的幅(fu)值信息重構出二(èr)維圖像,可獲得高(gāo)分辨率成像.效果(guo),實現🈲缺陷的準确(que)定位及定量分析(xi)。流量計的焊縫TFM檢(jian)測示意如圖🙇🏻4所示(shi),其能一次完成焊(han)縫區域的厚度測(ce)量和缺陷檢測341

2缺(quē)陷的模拟仿真
　　流(liú)量計殼體焊縫的(de)缺陷主要位于焊(hàn)縫根部,缺陷形式(shi)一般爲未焊透、側(ce)壁未熔合、裂紋、夾(jiá)渣和氣孔等畢，采(cǎi)用♋CIVA仿真軟件對流(liú)🎯量計殼體焊縫根(gen)部中的🌈常見缺陷(xiàn)進行全聚焦相控(kòng)陣超聲檢‼️測,結果(guǒ)如圖5~9所示

　　經過上(shàng)述缺陷仿真結果(guo)的對比可知,斜探(tàn)頭相.控陣超聲檢(jiǎn)測🏃🏻‍♂️效果好于直探(tan)頭的,尤其是在面(miàn)狀缺陷的顯示🐪方(fang)面。
3檢測數據分析(xī)
3.1TOFD檢測結構顯示
　　TOFD檢(jiǎn)測流量計殼體焊(han)縫具有優勢,能有(you)效地發現焊🏃‍♀️縫中(zhōng)的☂️裂紋💋等缺陷,此(ci)法的正常B掃描顯(xian)示具有特點,能明(ming)顯顯示焊縫的底(dǐ)波，能準确測量焊(hàn)縫的厚度,在焊縫(feng)厚度較小(如低于(yú)标🤩準規定的12mm)時,焊(han)縫底波也明顯🏃‍♀️存(cun)在,但不能用于缺(quē)陷的檢測,TOFD檢測B掃(sǎo)描顯示如圖10所示(shi)



3.2TOFD檢測缺陷顯示
　　焊(hàn)縫根部裂縫的TOFD顯(xian)示如圖11所示,可見(jiàn)隻有裂紋的上端(duān)點🔞顯⭐示，沒有下端(duan)點顯示，焊接接頭(tou)部位底波受到影(yǐng)響🙇🏻

　　焊縫根部未焊(hàn)透的TOFD顯示如圖12所(suo)示，上端點出現較(jiào)直🏃🏻或圓😘弧狀斷續(xu)信号顯示,焊接接(jie)頭部位底波受到(dao)影響。

3.3相控陣檢測(cè)結構顯示
　　相控陣(zhèn)超聲檢測掃查方(fāng)式是前後移動結(jie)合左右移動，以底(di)♉部凹槽端角回波(bō)結構波顯示開始(shǐ)爲準⛹🏻‍♀️，移動探頭直(zhí)到🤟其顯示消失爲(wei)止,探頭移動到不(bu)同位置時的顯示(shi)如圖13所示，重點✉️觀(guan)察A掃顯示和S扇形(xing)🛀顯示的變化

3.4相控(kòng)陣檢測缺陷顯示(shi)
　　相控陣檢測焊縫(féng)内部及根部上的(de)裂紋顯示如圖14所(suǒ)示,S形🍓扇💃🏻掃從40°~70°角度(dù)範圍均有不同程(chéng)度的顯示。
　　相控陣(zhen)超聲檢測殼體焊(han)縫根部未焊透的(de)顯示如圖🔴15所示,S形(xíng)扇掃45°角度左右時(shi)端角反射較強,C掃(sao)描長度顯示連🚶‍♀️續(xu)或斷續，當深度顯(xian)示值低于要求的(de)焊縫厚度時就是(shi)未焊透。相控陣超(chāo)聲檢測判定這種(zhong)流量計殼體焊縫(feng)根部未焊透缺陷(xiàn)有一定的難度㊙️，容(róng)易與墊闆焊縫根(gen)部間隙産生的反(fan)🏃射回波相混而引(yin)起錯判,無🌈未焊透(tòu)時一般沒有信号(hao),一旦産生信号需(xū)要進一步分析。

4結(jié)語
　　在用的焊接孔(kǒng)闆流量計殼體接(jiē)頭的焊縫焊接部(bù)位厚度滿⭕足标準(zhǔn)要求的情況下,首(shou)選TOFD檢測方法較好(hao)，檢♍測效率高,能一(yi)次完🔞成焊縫缺陷(xiàn)檢測和焊.縫厚度(du)測量。通過實踐應(yīng)✉️用，認爲相控陣超(chao)聲或常規超聲檢(jiǎn)測方法的選用也(ye)是可靠的檢測技(ji)術,但需要磨平去(qu)除♻️焊縫餘高，才能(néng)保證探頭位置的(de)移動以.覆蓋整個(gè)焊縫截面，若将各(ge)種超聲方法組❄️合(he)起🛀🏻來使用,将獲得(dé)更🔞加全面的焊縫(féng)檢⭐測數據。通過模(mo)🌈拟仿真檢測流量(liàng)計🧡殼體焊縫缺陷(xian)的顯示結果進行(hang)分析，并對結構進(jìn)行分析比較，建立(lì)起相關圖譜🏃🏻,能準(zhun)确地判斷出缺陷(xiàn)性質。

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