Inconel783螺栓超声相控阵导波检测技术研究

作     者：王瑞璇 丘国平 刘宇哲 WANG Ruixuan;QIU Guoping;LIU Yuzhe

作者机构：上海明华电力科技有限公司上海200090 

基　　金：上海明华电力科技有限公司科技项目“国产INCONEl783高温螺栓缺陷识别技术及应用性能研究”(33002599170707) 

出 版 物：《电力科技与环保》 (Electric Power Technology and Environmental Protection)

年 卷 期：2021年第37卷第5期

页      码：29-35页

摘      要：螺栓是工业领域重要的连接件,在电力行业,螺栓在高温高压、振动等各种恶劣工况下服役,受到拉应力的作用,容易发生断裂,导致严重的生产事故。因此,必须探索一种有效可行的检测方案,实现在役螺栓的检测。目前对螺栓裂纹检测较为常见的方法是常规超声检测,其缺点主要有检测效率低、声波传播受侧壁反射干扰、缺陷不易识别等;相控阵技术相对于常规超声,具有电子控制聚焦和扫查、检测效率高、缺陷显示直观等优点。导波是一种适于杆状工件传播的弹性波,传播距离远,衰减相对更小,在螺栓的裂纹检测中具有独特的优势。结合相控阵技术和导波技术开展研究,计算了在Inconel783螺栓中传播的导波的频散曲线,分析了适用于Inconel783螺栓检测的导波参数,发现L(0,1)模态具有更高的速度,适于表征缺陷;以5MHz的频率激发导波,在传播过程中衰减较小,可用于螺栓检测。针对Inconel783螺栓,研究了检测方法和工艺,研制了一套适于Inconel783螺栓的超声柱面导波相控阵检测主机和64阵元环型一维线阵相控阵探头,并设计制作了两种不同尺寸的Inconel783螺栓试块,用于实施对比检测试验。在试块上进行的实际检测结果表明,该超声相控阵导波检测系统能够成功检出螺栓内部的裂纹缺陷,并且达到了较高的定位准确度和分辨力。

主 题 词：相控阵超声 导波Inconel783螺栓 检测工艺 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.19944/j.eptep.1674-8069.2021.05.005

馆 藏 号：203105158...