發(fā)布時間：2020-03-18 17:51

【摘要】：奧氏體不銹鋼由于材料性能的優(yōu)勢,在很多特殊領域有著重要的應用,但其焊接部位質量的好壞會直接影響到工件設備運行的安全性和使用壽命。目前,超聲相控陣檢測技術因其具有良好的聲束偏轉和聚焦性能,從而較多地應用于對奧氏體不銹鋼厚壁焊縫的檢測,但在實際檢測過程中由于檢測參數(shù)設置條件多,檢測過程復雜等原因,會對缺陷的檢出率產(chǎn)生較大的影響,所以,本文針對奧氏體不銹鋼厚壁焊縫中深10mm-50mm的缺陷開展了相關的檢測實驗研究,并對其缺陷的檢出率進行了POD定量分析。本文的主要工作如下:(1)為比較在實際檢測中可調整探頭參數(shù)的聚焦效果,通過Matlab建立線陣探頭的聲場仿真模型,并利用聲束在Y軸方向上的累加聲強定量對比分析不同頻率和不同陣元數(shù)對聲束性能和聚焦效果的影響。(2)利用金相實驗對比分析定制奧氏體焊縫試塊中不同區(qū)域微觀組織的區(qū)別;并通過相控陣檢測對比實驗來探究焊縫區(qū)對超聲波傳播規(guī)律的影響。結果表明:焊縫區(qū)晶粒粗大、結構復雜,各向異性明顯;通過對比實驗發(fā)現(xiàn)同一深度焊縫區(qū)的增益值比母材區(qū)的高10dB左右,且二者同一深度最大聲能差為17.8dB,最小聲能差為10.3dB,故焊縫區(qū)對超聲的傳播會造成嚴重的聲能衰減。(3)利用超聲相控陣探傷儀對比設置不同檢測參數(shù)對不同缺陷的檢測效果,并利用匹配追蹤方法對焊縫區(qū)檢測回波信號進行處理。結果表明:對焊縫區(qū)缺陷的檢測,采用縱波、低頻、多陣元等檢測參數(shù)能獲得較高的信噪比和分辨率,且處理后不僅能有效抑制噪聲信號,提高信噪比,還能提取出被淹沒在噪聲信號中深50mm處的缺陷信號,增強缺陷的信息。(4)利用檢出概率(Probability of detection,POD)這一指標來定量分析不同因素對缺陷檢出率的影響,并利用基于信號響應數(shù)據(jù)的POD模型,從不同探頭頻率、不同陣元數(shù)、不同檢測材料、不同缺陷尺寸等方面探究了不同因素對奧氏體不銹鋼焊縫超聲相控陣缺陷檢出率的影響。結果表明:超聲相控陣檢測技術的缺陷檢出率隨陣元數(shù)的增加、缺陷尺寸的增大而提高,隨探頭頻率和被檢材料結構噪聲的增大而降低。
【圖文】：

使其在工業(yè)無損檢測中的使用受到了一定進步，超聲相控陣檢測技術有了較大的發(fā)特點得到了工業(yè)無損檢測領域的廣泛關注領域中使用的超聲相控陣檢測系統(tǒng)一般由探頭和被檢測試件等構成，其相互關系如超聲相控陣探傷儀相控陣探頭 圖 2.1 超聲相控陣檢測系統(tǒng)的組成聲相控陣探傷儀是由 OLYMPUS 公司推出MX2 探傷儀，如圖 2.2，該儀器采用模塊以實現(xiàn)多種方式的掃描、不同深度的聚焦分析，并且可以進行實時成像和將圖像保

圖 2.3 本文使用的相控陣探頭和楔塊陣檢測技術的特點檢測技術是通過計算機來控制探頭陣列中各個信號按照一定的延時法則來發(fā)射和接收[61]，從偏轉的角度和聲束聚焦的位置都可以通過改變規(guī)超聲檢測，它有如下特點：效，通過電子方法控制聲束的偏轉和聚集，可的覆蓋，從而提高檢測的速度。捷，同一相控陣探頭能夠檢測不同管徑，不同觸到的檢測面，它只要用一個小陣列探頭，即測。升，，利用改變延時法則的方式可以有效的控制使檢測的分辨率和信噪比等性能明顯提升。置，利用文件的裝載和校準就能配置參數(shù)，且
【學位授予單位】：中國計量大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG441.7

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4 龔思t

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