焊缝探伤超声TOFD法与射线照相法检验对比研究 .pdfVIP

焊缝探伤超声TOFD法与射线照相法检验

对比研究

摘要:本文在关于焊缝检测中超声TOFD法和辐射照相法的缺点检测结果的比

较研究中,从结构、仪器及其具体检测技术的多个方面入手,对后者展开研究。利

用缺陷检测准确率的分析研究结果,可证明TOFD法在板厚超过12.7m的地方,其

测厚和定宽准确度和射线照相法比较,都更快一点。

关键字:焊缝探伤检验;超声TOFD法;射线照相法;检测对比

1相关概念概述

1.1超声TOFD法

TimeOfFlightDiffraction(TOFD)超声波衍射时间法,是一项通过从待检试验自身构成

(一般是指缺点)的端角和端点上获得的衍射能力来确定缺点的办法,以进行对缺点的检

查、测量和定位技术。

其中,光衍射现象是TOFD技术应用的基础物理原理

绕射状态的说明:波在遇到屏障或小孔之后经过散射而持续传播的状态,按照惠更斯基础,

同一媒质在上波阵面上的各点,均可认为是新发射子波的波源,而其后任一时候这个子波的包

迹,便是该时新的波阵面。

TOFD技术通过一发一收的二个宽带窄脉波探头实现测量,探头相应于焊缝中心点垂直布

设。发送检测器将生成非焦点纵波波束,以特定倾角入射到被检测工件表面中,并且部分波束

沿近表层传递后被收到检测器接受,部分波束经近底面反射后被检测器接受。而收到检测器

则利用收到缺陷尖端的衍射信息,及时差来判断缺口的部位以及自身高度。

1.2射线照相法

利用胶合层密度的变化规律确定胶接质量。它通常具有可获得直接的缺陷图形、提供了

对缺陷在平面分布上的详细信息,且测量结果比较客观并易于保存。X射线摄影检查真实木板

的粘合结构时,一般要在胶豁剂加人各种金属填料,以提高在胶接良好处时对X射线的吸收率,

从而有利于胶接缺陷的检出。在这种情形卜下,可检出微小的气泡。同时X射线摄影也可检

查蜂窝构件中液体的浸人情况和腐蚀状况。X射线常用于检测蜂窝芯,包括芯的变形、格子破

裂、边孔的堵塞、蜂窝块底面板和蜂芯的滑动或芯的收缩等。也能在一定程度上分辨胶层的

均匀度。为了提高检测速度和节省费用,还发展了屏幕显示技术和探头检测技术。

1.3焊缝检测TOFD方法和射线照相法的检测设备与仪器

在针对焊缝检测TOFD方法和射线照相法的检测比较结果进行研究的同时,还必须提前准

备好相对应的检测资料与装置。通常焊缝试板都是选用长九mm或三十mm的低碳钢对接焊缝

试板,要指出的是,每一种壁厚一般只会生产二块试板。在具体检测流程当中,所采用的系统

为相控阵OMNISCAN系统,在每一个焊缝试板中,都特别结合了实际情况,选择符合事实所切的

二个缺陷,同时对这些缺陷的大小、特性以及情况等也都会及时报告。

2焊缝探伤TOFD法与射线照相法检验方法

2.1射线照相检验方法

在实际应用过程中，射线照相方法的重点是按照国际焊接射线照相检验标准进行应用。

此外，可以知道曝光曲线的问题是，当板的厚度在9–30之间时，可以通过140或200kVpX

射线有效照明。

2.2超声TOFD检验方法

当实际使用超声波TOFD方法时，当检查板厚在9mm到30mm之间的焊接试板时，可以

使用频带范围为10MHz、晶片孔径为3mm甚至大于6mm的纵波斜探头来更有效地检测它们。

如果整个探伤过程中仅在相同条件下扫描整个探伤，则必须选择偶联剂或机油，整个扫描速

度可限制在1m/min以内。

3焊缝探伤超声TOFD法与射线照相法检验对比研究

3.1测缺陷长度

根据测量数据，射线底片上测量的缺陷高度有误差，但与实际高度基本一致。TOFD测

量的缺陷宽度与实际缺陷宽度吻合较好。

当板厚较薄时，由于超声TOFD法存在盲区，焊缝缺陷的长度测量往往不准确，RT法更

准确。然而，由于底板厚度的增加，TOFD检测技术与传统RT检测技术相比也显示出不可替

代的优势。由此可见，TOFD法的准确度远高于RT法。

3.2测缺陷高度

用RT法测定焊缝缺口在板厚方向上的移动距离和高程尺寸,需要先在找到缺口后再用二

次偏位曝光法,依据缺口和参考标记物在底板上的投影移动间距再用三角几何函数关系式算

出较费时费力,通常也极少做。如使用TOFD法,在相控阵OMNISCAN中如果依