OLUMPUS--相控阵产品-Omniscan--MX2

方长洪2012.05声程：超声波探伤技术超声波发现缺陷的基本原理当超声波在介质中传播时,如果遇到声阻抗不同的另一种材料（例如缺陷），超声波将发生反射和折射、透射等，通过分析反射回波得到工件的内部信息：比如产生回波的位置离表面距离-即深度、若是斜探头则可以确定缺陷离探头的SA（声程）、DA（深度）、PA（水平距离）等。超声波工件缺陷探头2ctss探头超声波探伤技术目标：1、发现缺陷；2、得到缺陷的精确位置；3、对缺陷定量；4、对缺陷定性。超声波探伤技术迭片结构检测板0246810IEDBWE传统超声波探伤技术--A扫描超声波探伤技术--A扫描探伤实例--N近场远场焦点声束扩散角压电晶片主声轴D06声束特性cfDNeff42097,0DDefffDceff51,0sin6相控阵技术OmniscanMX2•相控阵探头构造本质上,一个相控阵探头是将一个长的传统探头晶片切断成许多小片;相控阵技术•相控阵探头构造也像是将许多单晶片探头整合在一个探头中;……16-128elements!相控阵技术•相控阵怎样工作•超声波相控阵探头由一系列独立的晶片组合而成,每个晶片都有自己的连接器,通过电子线路的时间延迟,进行模数转换•每个晶片之间均被声绝缘•晶片被预先设置好时间延迟(即相位)的脉冲激发相控阵技术声束形成-激发声束形成-接收相控阵技术一次触发多个晶片，通过调控触发时间的延迟(即相位-Phase的改变）来控制不同晶片在不同的时间被触发（先后触发），以便得到特定的声束，即得到不同的声束焦点和不同的声束角度。相控阵技术LinearElectronicScanSectorialScanDepthFocusingScan相控阵检测原理相控阵技术14Beams12345678910111213Beams12345678910111213dd相控阵技术改变声束角度相控阵技术改变声束焦点相控阵技术改变声束角度和声束焦点相控阵技术便携式相控阵技术是未来UT检测的趋势和传统超声检测方式相比，相控阵技术具有如下几个特点：1.缺陷显示更加直观----------------------便于评估；2.细小缺陷检出率高----------------------检测灵敏度高；3.相邻缺陷分辨率高----------------------密集缺陷容易区分；4.检测工作效率高------------------------节约时间；5.对复杂结构件检测更有优势------------角度可变，覆盖角度大；6.特别适合于工作量大、检测面受限的区域；7.节省费用,基本上是一次性投入即可。相控阵技术19相控阵技术1、缺陷显示更加直观OLYMPUSOmniscanMX22、细小缺陷检出率高3、相邻缺陷分辨率高OLYMPUSOmniscanMX22、细小缺陷检出率高3、相邻缺陷分辨率高OLYMPUSOmniscanMX24、检测工作效率高A、常规A扫描B、相控阵线性扫描OLYMPUSOmniscanMX2探头无法前后移动5、对类似结构件检测更有优势（角度可变，覆盖角度大）OLYMPUSOmniscanMX2实例OLYMPUSOmniscanMX2实例实例26相控阵技术实例1、该图中除了处在60°、70°角缺陷位置外，其他缺陷不能被检出。2、45°角即使能发现46.50°角缺陷，灵敏度也大大降低。多种仪器集于一身•常规A扫描检测：使用常规单晶、双晶探头探伤•相控阵检测：16、64、128晶片的相控阵探头•TOFD探伤：可连接1、2、3、4对TOFD探头•相控阵检测+TOFD探伤：可同时工作，OLYMPUSOmniscanMX2扫描方式1.A-scan(传统扫描方式)2.B-scan(线性扫描-直探头)3.Sector-scan(扇型扫描-斜探头)4.C-scan(Top-View)OLYMPUSOmniscanMX2扫描方式分解示意图OLYMPUSOmniscanMX2C扫描OLYMPUSOmniscanMX2B扫描A扫描B-scan(线性扫描)OLYMPUSOmniscanMX2B-scan(扇性扫描)OLYMPUSOmniscanMX2图像检测事例OLYMPUSOmniscanMX2图像检测事例OLYMPUSOmniscanMX2图像检测事例OLYMPUSOmniscanMX2OLYMPUSOmniscanMX21,气孔:气孔是由于焊接熔池在高温时融金属中气体溶解度大,而吸收了过多的气体,在凝固时溶解度降低,气体大量逸出,但又来不及全部逸出而残留在焊缝金属内形成的.焊缝中常见的缺陷形状:形状一般为球形,椭圆形,但有时也呈针状和柱状,按分部情况分为单个气孔,密集气孔,链状气孔等特征:气孔体积不大,气孔中含有气体,一般产生于引弧和熄弧处气孔反射波特征:1,反射率高,波幅因球形反射体所致,不会很高2,波形为单峰,较稳定3,波形为单峰,较稳定4,从各个方向探测,可得到大致相同的反射波5,单个气孔的缺陷当量一般均小于同声程横孔2焊缝中常见的缺陷2,夹渣:夹渣是由于坡口角度过小,焊接电流又小,以及焊接时操作不当等原因,使熔池中的熔渣未浮出而存在于焊缝内部的非金属夹杂物形状:夹渣形状无一定的规律特征:一般呈体积状,表面不规则;夹渣一般为非金属夹杂物焊缝中常见的缺陷夹渣反射波特征:1,反射率底,波幅一般不高2,波峰为毛粗,主峰边上有小峰3,探头移动时,波幅变动明显4,从各个方向探测,当量各不相同5,夹渣的反射当量一般小于同声程横孔2焊缝中常见的缺陷3,未焊透和未溶合:由于坡口角度小,间隙过小,或钝边过大;双面焊时背面清根不彻底;焊接电流过小或焊速过大等原因.造成母材金属与焊缝金属之间和焊缝金属与焊缝金属之间未被电弧熔化而留下的空隙称为未焊透和未溶合.形状:因坡口型式不同,有中间未焊透,边缘未焊透,根部未焊透特征:有一定长度,一般产生于起弧和熄弧处;未焊透的位置根据坡口型式,一般在焊缝中部,焊缝两侧和焊缝根部焊缝中常见的缺陷未焊透反射波特征:1,反射率高,波幅较高2,因为有一定长度和固定的位置,探头水平移动时波形较稳定3,从焊缝二侧探伤时,能得到大致相同的当量4,未焊透的反射当量一般大于同声程横孔2焊缝中常见的缺陷4,裂缝:焊缝或热影响区由于某些化学元素(如S,P,H)过量,焊缝钢度大或预热和后热不充分而造成的开裂;小裂缝一般存在于焊缝内部,大裂缝则可能裂至焊缝表面.形状:按产生部位的不同,可分为纵向裂缝,横向裂缝,根部裂缝,溶合区裂缝以及热影响区裂缝等特征:裂纹有一定长度和深度,表面不平整;裂纹大多产生于应力比较大的部位,如十字接缝处焊缝中常见的缺陷裂缝反射波特征:1,反射率高,当探测方向好时波幅极高2,波形较宽,且有多峰出现3,探头平行或垂直移动时,反射波连续出现5,缺陷当量一般大于同声程横孔24,探头摆动时,多峰波交替出现最大值,摆动角度较大焊缝中常见的缺陷1,缩孔:钢铸锭冷却时金属凝固体积收缩,形成较大的孔洞,常见于钢锭的头部(冒口端).锻件中常见的缺陷2,疏松:钢锭凝固前金属液中气体来不及排出和金属冷却收缩,形成其内部的孔穴和不致密性,在锻造时又因锻压比不足,金属组织未揉合而存在于锻件之中.特征:一般位于横截面中心,且具有较大的体积和轴向延伸长度特征:以愿钢锭中心及头部出现居多,单个尺寸较小,但往往呈区域性弥散分布3,夹杂物:有非金属夹杂物和金属夹杂物之分锻件中常见的缺陷非金属夹杂物:为钢中脱氧剂,合金元素等与气体生成之反应物,一般尺寸教小,漂浮于钢锭中最后挤至凝固最晚的钢锭中心区及头部聚积;由冶炼,浇注过程中混入的耐火材料或杂质,尺寸较大,常混杂于钢锭下部.金属夹杂物:由于冶炼时外加铁合金过多或尺寸较大所致,或者浇注时金属飞溅或异型金属落入铸模未被溶合而形成的缺陷4,裂纹:裂纹种类甚多,形成原因不一.锻件中常见的缺陷(4)过热和过烧产生的粗大组织和脆性开裂,大多始于工件表面.(1),轴心晶间裂纹多见于奥氏体钢;(2),高合金钢的钢锭中心,裂纹沿晶界分布,呈弯曲线,尺寸大于夹杂物,且有一定的方向性.(3),锻造或热处理不当,工件内外温差过大,截面尺寸变化剧烈均会产生热裂纹,常出现于锻件心部或截面变化处.(5),锻造时将钢锭表面氧化皮或凸出部位压入钢中所形成的折叠,也是变形不当形成的裂纹之一(6),常见于合金钢中的白点,本质上是由于氢脆造成的微细胞裂纹,其单个尺寸较大,分布较广,锻造截面变化大,锻后冷却快易形成白点.(7),淬火之后若不及时回火或回火不当,则热处理残余应力仍然很大,从而易产生裂纹,严重时会自行炸裂锻件中常见的缺陷(5),锻造时将钢锭表面氧化皮或凸出部位压入钢中所形成的折叠,也是变形不当形成的裂纹之一部分用户名单Anyquestions?SHNDT需要您一如继往的支持！谢谢!