中厚板对接焊缝超声检测

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,中厚板对接焊缝超声检测,答辩人：,xxx,指导老师：,xxx,南昌航空大学科技学院学士学位论文答辩,目录,研究的背景与意义,熟悉实验所用器件,完成实验并采集数据,实验数据分析,论文的主要内容,3,1,5,2,4,1.研究的背景与意义,中厚板在各行各业有着广泛的应用,主要应用于建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁建造等。同样，焊缝连接结构在工业领域的应用也相当重要，焊接成形过程中可能存在各种内部缺陷，这些缺陷会使钢材料的性能大幅下降。因此对中厚板焊缝的检测已经越来越重要了。然而直接通过静态波形来判定缺陷的性质，对于检测人员是有困难的。,本文通过研究中厚板对接焊缝超声检测对其中的缺陷进行定位、定量和定性。本实验通过,A,型脉冲回波法和射频信号、动态波形相结合，有效地识别对接焊缝中的缺陷。,本文利用超声,A,型脉冲回波法和提取动态波形的方法综合分析了中厚板对接焊缝的典型缺陷的主要形式和特点，主要研究内容如下：,由于钢制对接焊板的广泛应用，焊板的焊接质量的评估也显得尤为重要，所以对于钢制对接焊板常出现缺陷的部位及其原因的认识也逐渐加深，缺陷的种类很多，最常见的缺陷有五种，分别是气孔、裂纹、未焊透、未熔合、夹渣。,2.论文的主要内容,实验所用,A,型超声检测仪为南通友联,PXUT-27,超声检测仪,实验使用,OLYMPUS NDT 5073PR,超声脉冲发生器接收器,3.熟悉实验所用器件,实验所用示波器为,Tektronix TDS 3032B,数字荧光示波器,实验所用波形提取软件为,MATLAB,应用软件,3.熟悉实验所用器件,实验所用试块为山东济宁模具厂制造的对接钢板：,JM-HS-11021,（厚度为,24mm,）,JM-HS-12125,（厚度为,20mm,）,3.熟悉实验所用器件,超声,A,扫描检测实验,：,使用超声A型脉冲回波法并结合射线检测技术对中厚板对接焊缝中的缺陷进行定位和定量。,根据板材厚度选择探头：,2.5P8 12K2,探头实测,K,值,2.00,前沿长度为,10mm,JM-HS-11021,缺陷,1,最大回波：,S3=65,，,PX=28.0,，,PY=14.0,，,X=16,，,当量,图,1,4.完成实验并采集数据,图,2.JM-HS-11021,缺陷,2,最大回波：,S3=175,，,PX=28,，,PY=14,，,X=15,，,当量,图,3.JM-HS-12125,缺陷,1,最大回波：,S3=92,，,PX=17.8,，,PY=8.9,，,X=12,，,当量,4.完成实验并采集数据,4.完成实验并采集数据,JM-HS-12125,缺陷,2,最大回波：,S3=202,，,PX=20.5,，,PY=10.1,，,X=12,，,当量,图,4,4.完成实验并采集数据,JM-HS-11021,、,JM-HS-12125,缺陷分布图,图,5,图,6,射频信号的提取和动态波形的绘制,：,使用,OLYMPUS NDT 5073PR,超声脉冲发生器接收器发出超声波脉冲信号，使用,Tektronix TDS 3032B,数字荧光示波器显示射频信号，使用,MATLAB,软件提取射频信号。,使用超声探伤仪对探头进行,K,值测定，实测,K,值,2.00,。根据公式,时间,t,等于板材厚度,T,除以折射角的余弦值与横波声速,3240ms,的乘积。该时间,t,为第一次底波与始波的时间差。所以出现在小于,t,或大于,t,小于等于,2t,区间的，将有可能是缺陷。,4.完成实验并采集数据,4.完成实验并采集数据,JM-HS-11021(T=24mm),图,7.,使用射频波检测,JM-HS-11021,中,1,号缺陷最大反射回波,4.完成实验并采集数据,JM-HS-11021(T=24mm),图,8.,使用射频波检测,JM-HS-11021,中,2,号缺陷最大反射回波,4.完成实验并采集数据,2.,JM-HS-12125(T=20mm),图,9.,使用射频波检测,JM-HS-12125,中,1,号缺陷最大反射回波,4.完成实验并采集数据,图,10.,使用射频波检测,JM-HS-12125,中,2,号缺陷最大反射回波,2.,JM-HS-12125(T=20),4.完成实验并采集数据,动态波形的绘制结果,图,11.JM-HS-11021,中,1,号缺陷动态图,1.JM-HS-11021(T=24mm),4.完成实验并采集数据,JM-HS-11021(T=24mm),图,12.JM-HS-11021,中,2,号缺陷动态图,4.完成实验并采集数据,2.JM-HS-12125(T=20),图,13.JM-HS-12125,中,1,号缺陷动态图,4.完成实验并采集数据,图,14.JM-HS-12125,中,2,号缺陷动态图,2.JM-HS-12125(T=20),5.,实验数据分析,裂纹,裂纹是结构中发生断裂，结构中有间隙，所以声阻抗比较小，反射回波比较高，又因为裂纹具有一定的长度，所以回波中，波具有一定的宽度，因为裂纹表面不光滑，所以最大波峰附近会出现一定的杂波，多峰最为常见如图,1,。,当左右移动探头，回波会此起彼落的出现，但是波峰会有变化，当探头做转角移动时，波上升的不会很迅速，下降的也不会很迅速。探头可转动的幅度还是比较大的。所以动态波形呈现的是上下错动的。如图,11,。,不规则粗糙反射体的回波动态波形,簇状气孔,簇状气孔是许多气孔集中在焊缝的某处，也可以成为密集气孔。当超声波入射到簇状气孔时，出现的是由一系列反射波，它们的幅值比较接近，但是很不稳定，主要归结于簇状气孔为多重反射体，它的反射波比较高，典型图像就是为一系列的波幅比较大的波组成，波也具有一定的宽度如图,2,。,当移动探头，簇状气孔的变化对探头的移动十分敏感，会出现此起彼落的动态图，而且没有任何规律性，随机性很大。在探头的移动过程中，不断伴随多峰的出现。如图,12,。,密集型反射体反射波形,5.,实验数据分析,未熔合,坡口未熔合，成因就是因为焊缝金属与母材或者焊缝金属之间未熔化结合在一起，它出现的位置是在坡口，所以，缺陷的位置也是判断缺陷性质的一个重要依据，因为未熔合是平直缺陷，缺陷表面平滑，这两点与裂纹是最大的区别，所以反应在静态波形是：波峰尖锐，直上直下，但是源于它表面光滑，所以波峰的根部不会出现很高的杂波，但是杂波可以延续很长，具有一定的延伸性。因为它出现的位置独特性，所以当在焊缝的使用直射波可以找出缺陷时，在另一侧，使用直射波可能找不到缺陷，或者说两次探测当量相差比较大，使用二次波才能找到最大波峰，这也是判定未熔合的依据。如图,3,。,当移动探头时，最大波峰在一定距离内，是不会出现比较大的变化，当探头做转角移动时，波峰下降的比较迅速，同时上升的也比较迅速，所以探头转角的幅度不大，这是源于它是平直缺陷如图,13,。,5.,实验数据分析,未焊透,未焊透是出现,V,型焊缝底部或者,X,型坡口中部，这个是与未熔合最大的区别，两者的静态波形是相似的，但是由于出现的位置不相同，当在一侧找到缺陷最大回波时，在另一侧对称的位置，也得找到，而且反射波高比较接近，波形比较稳定，特别是根部未焊透，其回波的速度比较快，反应强烈，导致波峰尖锐，如图,4,。,当探头做转角移动时波形消失的很快，在动态波形与静态波形，未焊透与未熔合很相似，唯一能区分的是通过缺陷的位置，未焊透是出现在焊道中心，当探头平行于焊缝移动时，如反射波的位置和高度变化极小如图,14,。,光滑面反射体的回波动态波形,谢 谢 各 位 老 师！,