摘要：通过对汽轮机转子枞树型叶根实物进行3D建模,结合CIVA超声仿真,设计了汽轮机转子枞树型叶根相控阵超声检测自动扫查装置,以达到对检测探头位姿进行控制的目的。通过试验验证了通过探头位姿控制技术实现枞树形叶根绝大部分区域相控阵超声检测的可行性。

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。