超声探伤技术在无损检测中的应用论文_刘铁全

超声探伤技术在无损检测中的应用论文_刘铁全

中国特种设备检测研究院 北京 100029

摘要:超声探伤技术是当前组织开展无损检测工作的重要方法,其在实践应用方面,能在不破坏原有物质状态的情况下,对材料的性质以及材料内部缺陷、表面裂纹、气泡大小分布情况等进行检测,在实践应用方面表现出灵敏度高、穿透力强并且操作简单、结构可靠性高的特点,能够广泛应用与无损检测工作中,为无损检测工作的优化开展提供良好的支持。鉴于此,文章对超声探伤技术在无损检测中的应用进行了研究,以供参考。

关键词:超声探伤技术;无损检测;应用研究

引言

超声探伤技术是当前组织开展无损检测工作的重要方法,其在实践应用方面,能在不破坏原有物质状态的情况下,对材料的性质以及材料内部缺陷、表面裂纹、气泡大小分布情况等进行检测,在实践应用方面表现出灵敏度高、穿透力强并且操作简单、结构可靠性高的特点,能够广泛应用与无损检测工作中,为无损检测工作的优化开展提供良好的支持。

1超声探伤技术的含义

超声波无损探伤可以简称为NDI,它是由超声无损检测延伸和发展而来的,在实际的超声探伤技术操作中,主要用到以下一些设备:超声探伤仪、耦合剂、探头以及标准试块等。超声探伤技术主要是用来检测铸件的气泡、缩孔、夹渣、焊接裂纹以及是否焊透等,同时还能对这些器件厚度进行有效测定。随着我国科学技术的迅速发展,超声无损检测技术也在不断创新、发展,并且超声无损技术已经成为检测材料或是结构的一种重要技术方法,同时它也更好地推动了我国超声探伤技术的快速发展。总体来讲,超声检测技术不仅可以实现在线检测,而且这项技术所采用的超声波并不会对人体有任何的危害,也不会影响系统运行的状态,因此超声检测技术成为检测材料或是结构最为重要且常用的一种技术检测方法。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而由超声检测技术延伸发展而来的超声探伤技术的性能则更好,不但灵敏性强、穿透力好、检测速度快,同时检测设备也比较简单,这样超声探伤检测的成本也就很低,因此被广泛应用在很多领域中。

2超声探伤技术的原理

对超声探伤技术的基本原理进行分析,发现在技术应用层面上,主要有反射和透射两种方法,其中,在应用反射方法开展无损检测工作时,所得到的结果准确度相对较高。以超声探伤技术在脉冲回波探伤仪中的应用为例进行分析,在脉冲回波探伤仪运行的过程中,脉冲发射器借助使用探头对超声短波脉冲进行处理,使其进入到试件中,如果试件存在缺陷,在回波从试件的缺陷位置和边界位置返回后,信号处理系统就能把握信息传送的变化,进而在显示器中将缺陷的情况充分的表现出来。如果已经能够对试件的声速进行确定,则可以参考示波器上形成的脉冲传播时间,对缺陷的深度等情况加以判断,进而达到无损检测的目标。

3超声探伤技术在无损检测中的应用

3.1在压力管道强度检测中的应用分析

超声探伤技术在压力管道的强度检测中有着较好的应用,主要是通过压力管道的抗压强度以及超声波在压力管道内部的传播声速两者之间的相关性来进行检测的,也就是说,如果压力管道的弹性模量显示得越大,那么压力管道的强度就会越高,超声波在检测的时候就会有更快的传播速度。很多的实验结果表明,我们可以采用非线性的数学模型进行建模分析上面所提到的压力管道的抗压强度和超声波在混凝土内部的传播声速两者之间的相关性,这样就能够得到强度和声速两者之间的曲线关系,进而更加直观形象地体现这两者之间的相关性。在采用超声探伤技术对压力管道的强度进行检测时,首先应该把压力管道的模版侧面作为具体的检测面,并以200mm×200mm为一个检测区域,还必须要确保所有的检测物体上相邻的两个检测区域的之间的距离不能大于2m;同时还要确保检测面的平整度和整洁性,还要给完好无损的层面做必要的干燥处理工作。在对压力管道强度的检测过程中,还应该确保所有检测区域的相应辐射和接收换能器要在同一直线上,以及被检测压力管道和换能器之间的有效耦合。最后,就可以从所得的数据表格中查找计算出所检测压力管道的强度。

3.2在压力容器厚度检测中的具体应用

在对压力容器的厚度检测中,采用超声波探伤技术的工作原理为:超声波可以由一种固体介质反射到另一种固体介质中,同时在这两种不同的固体介质表面发生反射和折射,根据声阻抗率相差越大,反射速度就越大,反射信号就越强的的原理,我们就能识别出来超声波的反射波,从而检测出反射波所到达的准确时间,再按照下列公式就能计算出压力容器的厚度:H=1/2√[(CT)2-L2],式中:T为反射波的开始时间,C为超声波在压力容器内部的声速,L为两个换能器之间的距离。

3.3在压力管道的裂缝检测中的具体应用

锅炉、压力管道的裂缝都会直接影响到锅炉以及压力管道的使用,如果压力管道出现了一些缺陷,必然会直接影响到管道的使用性能和使用年限,因此可以采用超声探伤技术做好压力管道的裂缝检测工作,从而确保压力管道的使用性能。超声探伤技术在压力管道裂缝中的检测原理为:首先应该找出没有缺陷的压力管道,并计算出在距离为2a的压力管道中的超声波传播声速,记为to,再将超声换能器放置在距裂缝两侧均为a长度的位置,并计算出此时的超声波的声速,记为tc,然后再按照下列公式来计算压力管道的裂缝长度:dc=a√[(tc/to)2-1]。

结语

综上所述,超声探伤技术在无损检测方面的应用涉及到多方面的内容,要想促进其应用功能的彰显和应用作用的发挥,就要结合不同的应用方向进行具体的分析,进而掌握应用技巧,为超声探伤技术的合理应用创造条件,确保无损检测工作能够实现持续稳定发展。

参考文献:

[1]汤行涤.浅谈超声波无损检测技术在桩基工程中的应用[J].商品与质量,2016(37):37-37.

[2]姜凡,周东富.浅谈超声波无损检测技术在桩基工程中的应用[J].黑龙江科学,2016(1):37-37.

[3]高庆伟.超声探伤技术在无损检测中的应用[J].中国新技术新产品,2016(10):13-14.

论文作者:刘铁全

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第23期

论文发表时间:2019/6/12

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