针对合金钢对接焊缝中倾斜裂纹定量困难的问题,提出了TOFD(超声衍射时差法)定量检测倾斜裂纹的方法。基于焊缝纵断面方向上两次B扫查间隔、两次B扫查过程中声程最短时编码器移动距离差和倾斜裂纹三者所构成的三角形,利用三者之间几何关系实现裂纹倾斜角度与长度定量。模拟结果表明:对长度5,10,60 mm,倾斜角度范围为10°~90°的裂纹进行定量验证,角度定量误差小于1°;长度定量相对误差小于5%。试验针对对接焊缝试块中长度60 mm,倾斜角度范围为30°~60°的倾斜裂纹应用此方法进行定量验证,可得裂纹角度定量误差最大值为0.29°;长度定量误差最大值为0.94 mm。
所属栏目
科研成果与学术交流“十二五”国防技术基础科研资助项目(Z022014T001)
收稿日期
2015/7/29
作者单位
康达:大连理工大学 无损检测研究所, 大连 116085
张树潇:中国核工业二三建设有限公司, 北京 101601
金士杰:大连理工大学 无损检测研究所, 大连 116085
刘丽丽:中国核工业二三建设有限公司, 北京 101601
张侃:大连理工大学 无损检测研究所, 大连 116085
张东辉:中国核工业二三建设有限公司, 北京 101601
罗忠兵:大连理工大学 无损检测研究所, 大连 116085
杨会敏:中国核工业二三建设有限公司, 北京 101601
林莉:大连理工大学 无损检测研究所, 大连 116085
房云龙:中国核工业二三建设有限公司, 北京 101601
联系人作者
林莉(linli@dlut.edu.cn)
备注
康达(1991-),男,硕士研究生,主要研究方向为TOFD检测技术、超声相控阵成像检测技术研究。
引用该论文:
KANG Da,ZHANG Shu-xiao,JIN Shi-jie,LIU Li-li,ZHANG Kan,ZHANG Dong-hui,LUO Zhong-bing,YANG Hui-min,LIN Li,FANG Yun-long.The Quantitative TOFD Detection of Inclined Crack in Bult Weld Based on Geometric Method[J].Nondestructive Testing,2016,38(4):1~5
康达,张树潇,金士杰,刘丽丽,张侃,张东辉,罗忠兵,杨会敏,林莉,房云龙.基于几何方法的焊缝倾斜裂纹TOFD定量检测[J].无损检测,2016,38(4):1~5
参考文献
【1】
宋天民. 焊接接头无损检测[M].北京: 中国石化出版社, 2013.
【2】
刘晴岩,郝以运,张俭,等. TOFD技术在薄壁堆焊层裂纹缺陷检测中的应用[J]. 无损检测, 2010, 32(5): 364-366.
【3】
HHNE C, KOLKOORI S, RAHMAN M U, et al. SAFT Imaging of transverse cracks in austenitic and dissimilar welds[J]. Journal of Nondestructive Evaluation, 2013,32(1):51-66.
【4】
刚铁, 徐艳, 迟大钊, 等. 铝合金焊缝超声TOFD检测的信号特征[J]. 焊接学报, 2005, 26(8):10-13.
【5】
NATH S K. Effect of variation in signal amplitude and transit time on reliability analysis of ultrasonic time of flight diffraction characterization of vertical and inclined cracks[J].Ultrasonics, 2014, 54(3):938-952.
【6】
张树潇,谢雪,刘丽丽,等. 核反应堆厚壁压力容器焊缝TOFD检测缺陷高度分辨率探究[J]. 压力容器, 2014,31(6): 64-69.
【7】
ZIPPEL W J, PINCHEIRA J A, WASHER G A. Crack measurement in steel plates using TOFD method[J].Journal of Performance of Constructed Facilities, 2000, 14(2):75-82.
【8】
谢雪, 祝美丽, 杨会敏, 等. 合成孔径聚焦技术在超声衍射时差法缺陷长度定量中的应用研究[J]. 机械工程学报,2015,49(6):90-94.
【9】
迟大钊,刚铁,盛朝阳.超声渡越时差法检测图像中裂纹端部信号的识别[J].机械工程学报, 2007, 43(10):103-107.
【10】
陈婷婷.基于超声TOFD-LWE检测方法的缺陷识别与研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2011.
【11】
张海澜.理论声学[M].北京:高等教育出版社,2007.
【12】
CIORAU P, COULAS J, ARMITT T. A contribution to length sizing of weld flaws using conventional, PAUT and TOFD ultrasonic techniques[EB/OL].[2012-03-24].http://www.ndt.net/article/ndtnet/2011/3_Ciorau.pdf.
【13】
李衍. 超声TOFD检测读谱[J]. 无损探伤,2010,34(5):1-8.