焊縫具有力學性能高、密封性能好、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點,應用在船舶制造業(yè)已經(jīng)很長時間。船用鋼在焊接時,由于各種因素會使焊縫內(nèi)部和表面形成焊接缺陷,這些缺陷會嚴重影響焊縫的力學性能,甚至會影響船舶航行的安全。相控陣超聲檢測由于自身的特點,可以根據(jù)焊縫形式調(diào)節(jié)適合的聲束角度和聚焦深度使得聲束覆蓋全部焊縫截面,檢測速度和檢測效率都很高。而且由于檢測靈敏度高和結(jié)果直觀,可用圖像顯示缺陷并且可以得到準確的定量信息等優(yōu)點,已經(jīng)應用于石油工業(yè)、電力工業(yè)、航天航空工業(yè)的檢測。然而由于船舶結(jié)構(gòu)的特殊性,相控陣超聲檢測技術(shù)在船舶制造中監(jiān)控焊接質(zhì)量的應用起步較慢,沒有得到廣泛的應用。為了適應高速的生產(chǎn)效率和減少檢測成本,采用相控陣檢測技術(shù)在船舶建造的過程中對焊接質(zhì)量的控制勢在必行。本文根據(jù)船廠常用的焊接方法設計制作了含裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、和夾渣缺陷的試板。首先利用射線檢測方法對試板進行拍片,對缺陷進行長度測量和定性。其次利用常規(guī)超聲波檢測對試板進行掃查,對缺陷測長和定量。最后利用相控陣超聲對試板進行掃查,得到相控陣檢測圖像和數(shù)據(jù)。通過將不同的掃描形式和焊縫圖像的3D顯示相結(jié)合,研究不同的典型缺陷在相控陣超聲檢測所呈現(xiàn)出的圖像特征,表明相控陣超聲的檢測結(jié)果與射線檢測結(jié)果吻合度很高,總結(jié)出船廠焊縫常見的五種典型缺陷特征并且經(jīng)過船廠現(xiàn)場實際檢測測試,驗證了相控陣超聲檢測的可靠性,為相控陣超聲檢測方法在船舶行業(yè)的推廣應用提供有力的支持與幫助。
【學位單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U671.8
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 船廠目前存在的問題
        1.2.2 船廠現(xiàn)有焊縫無損檢測方法
        1.2.3 相控陣技術(shù)的優(yōu)點
        1.2.4 相控陣技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
2 相控陣超聲檢測基本理論
    2.1 相控陣超聲檢測基本原理
        2.1.1 相控陣超聲發(fā)射和接收
        2.1.2 相控陣超聲的掃描模式
    2.2 相控陣超聲的聲束控制
        2.2.1 相控陣超聲聲束的聚焦
        2.2.2 相控陣超聲聲束的偏轉(zhuǎn)
        2.2.3 相控陣超聲聚焦聲束的偏轉(zhuǎn)
    2.3 本章小結(jié)
3 相控陣超聲檢測設備的校準與焊縫仿真
    3.1 相控陣超聲檢測設備
    3.2 相控陣超聲檢測設備的校準
        3.2.1 楔塊延遲校準
        3.2.2 聲速校準
        3.2.3 實際DAC曲線制作
        3.2.4 時間增益校準（TCG）
        3.2.5 角度增益校準（ACG）
        3.2.6 編碼器校準
    3.3 焊縫仿真參數(shù)設置
    3.4 本章小結(jié)
4 船用鋼對接焊縫傳統(tǒng)無損檢測和相控陣超聲檢測對比
    4.1 船用鋼對接焊縫典型缺陷分析
    4.2 船用鋼對接焊縫缺陷試板的設計與制作
    4.3 船用鋼對接焊縫射線檢測
        4.3.1 射線檢測設備和檢測參數(shù)
        4.3.2 射線檢測結(jié)果
        4.3.3 典型焊接缺陷的底片顯示特點分析
    4.4 船用鋼對接焊縫常規(guī)超聲波檢測
        4.4.1 常規(guī)超聲波檢測設備
        4.4.2 常規(guī)超聲波檢測工藝
        4.4.3 常規(guī)超聲波檢測結(jié)果
        4.4.4 典型焊接缺陷的A掃反射回波波形特點分析
    4.5 船用鋼對接焊縫相控陣超聲檢測
        4.5.1 相控陣超聲檢測設備與檢測參數(shù)
        4.5.2 相控陣超聲檢測試驗工藝
        4.5.3 相控陣超聲檢測結(jié)果
    4.6 試板檢測結(jié)果比較
    4.7 船廠對接焊縫常見的典型缺陷相控陣超聲圖像形成分析
    4.8 本章小結(jié)
5 相控陣超聲檢測技術(shù)在船廠的實際應用情況
    5.1 相控陣檢測在船廠應用的困難
    5.2 目前相控陣檢測在船廠應用情況
    5.3 船廠對于缺陷評估和不合格品處理
    5.4 船廠應用相控陣超聲檢測技術(shù)的展望
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄A 船廠的相控陣超聲檢測流程
附錄B 船廠的相控陣超聲檢測報告格式
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 王永兵;侯靜;李志國;;超聲相控陣檢測技術(shù)研究進展[J];中國化工裝備;2012年06期

2 黃拔岳;;關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)無損檢測常用方法優(yōu)缺點的分析[J];福建建材;2011年06期

3 黃坤利;;超聲波檢測中常見缺陷的定性[J];科技風;2011年17期

4 李俊超;李一寧;;超聲波檢測中缺陷的智能識別[J];機械工程師;2010年08期

5 李衍;;相控陣超聲檢測國際動態(tài)[J];無損檢測;2009年01期

6 龍斌紅;都學鋒;;焊接的缺陷及預防措施[J];黑龍江科技信息;2008年26期

7 黃磊,王長安,牛虎乾;焊縫超聲波探傷中缺陷性質(zhì)的評估[J];焊管;2005年03期

本文編號：2889711