[讨论] TOFD检测的步骤是什么?

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查看16965 | 回复11 | 2012-3-27 16:41:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
TOFD检测的步骤是什么?需要校准吗?
happynation | 2012-3-27 18:25:21 | 显示全部楼层
当然需要校准
一般来说 选择探头 设定PCS  连接仪器   然后校准就可以扫描了
校准有很多种方法  可以用直通波  可以用草波  可以用底面反射  也可以用人工缺陷
看你的工艺怎么写了
yanchun_zhang | 2012-3-28 08:40:46 | 显示全部楼层
happynation 发表于 2012-3-27 18:25
当然需要校准
一般来说 选择探头 设定PCS  连接仪器   然后校准就可以扫描了
校准有很多种方法  可以用直通 ...

主要校准什么啊?
happynation | 2012-3-28 13:19:47 | 显示全部楼层
yanchun_zhang 发表于 2012-3-28 08:40
主要校准什么啊?

主要是的就是计算PCS然后设置
接着设置声速和范围 找到直通波  底波  还有变换波的位置  然后调灵敏度就行了
大致就这些步骤了 你觉得哪个比较重要就哪个比较重要吧  无所谓的    调机器和扫描很简单    半小时就能学会
关键是评图
yanchun_zhang | 2012-3-28 13:38:21 | 显示全部楼层
happynation 发表于 2012-3-28 13:19
主要是的就是计算PCS然后设置
接着设置声速和范围 找到直通波  底波  还有变换波的位置  然后调灵敏度就 ...

哦,不用校准探头零点吗?你现在用的哪家的仪器?
happynation | 2012-3-28 18:09:56 | 显示全部楼层
yanchun_zhang 发表于 2012-3-28 13:38
哦,不用校准探头零点吗?你现在用的哪家的仪器?

假如你探头跟仪器配套   你输入探头型号和楔块型号  前沿就自动出来了  然后你用计算的PCS扣除两倍的前沿  然后固定探头
具体怎么做   工艺上面应该都有的   
或者你没有工艺  我可以提供编写服务  {:soso_e113:}
强天鹏 | 2012-3-28 23:10:58 | 显示全部楼层
以下是强天鹏主编的《衍射时差法(TOFD)超声检测》第五章第六节内容:
5.6  TOFD检测的主要步骤
        步骤1:资料审查准备
        在实施检测之前,应更多地了解工件情况、焊缝情况、以及欲检出缺陷情况等信息,这将有利于设计更好的检测方案。这些信息包括:
        1、对在制工件,应了解设计制造规范,检验检测项目方法、制造工艺、装备、环境条件;对在用设备,还应了解运行条件、故障情况和上次检验发现的问题等。
        2、应了解材料的焊接性、焊缝结构形式、焊接方法、焊接时的现场条件以及需要检出的缺陷类型等。
        步骤2:被检测工件准备
        1、检查焊缝外观,余高宽度与高度,两边的母材的厚度是否一致等。扫查面一侧余高过宽可能影响PCS设置;底部焊缝过宽导致下表面检测盲区增大;不等厚连接焊缝可能引起多个底面波。
        2、检查扫查面情况是否平整,宽度是否满足扫查器放置。清除表面的焊接飞溅、铁屑、油垢及其他杂质。检查粗糙度是否影响耦合,一般要求机加工表面Ra不超过6.3μm,喷丸表面Ra不超过12.5μm。
        3、确定和标记检测区域,画出焊缝中心线和检测区域宽度。
        4、要求去除余高的焊缝,应将余高打磨到与邻近母材平齐;保留余高的焊缝,如果焊缝表面有咬边、较大的隆起和凹陷等也应进行适当的修磨,并作圆滑过渡以免影响检测结果的评定。
        5、如有必要,可以对焊缝两边的母材进行是否有分层和撕裂的检查,这有助于解释D/B扫描中带状信号(也有人认为,应用TOFD技术检测焊缝前可不进行超声波直探头对母材的分层检测,因为如果母材有分层缺陷,在焊缝TOFD检测记录中能够察觉和发现)。
        步骤 3:选择超声探头
        正确选择探头种类和频率。所选择的探头应是短脉冲的,直通波与底面反射波的脉冲长度不超过两个周期。保证时间分辨力的频率选择要求是:直通波和底波信号的时间窗口至少达到20个信号周期;为保证信噪比,对衰减大的粗晶材料可适当降低频率;频率的选择还应与晶片直径和波束扩散综合考虑。
        正确选择探头角度和晶片尺寸,通过人工计算或者使用相关软件绘出波束的扩展和合成的检验覆盖区域。对于非平行扫查一般需要选用小尺寸的探头以便获得大的覆盖区域,大尺寸的探头虽然可以提供更高的能量但是波束覆盖范围小。对于平行扫查,如果重点检测部位的大概深度已知,就不用过分强调波束扩展。

图5.7  探头入射点位置的测定

        步骤4:探头参数的测定
        测定探头入射点、前沿和超声波在探头楔块中传播的时间。测定方法如图5.7:两探头直接接触,在仪器中找出其最高波的位置,两探头接触的中间点即为探头入射点,重叠的一半距离即为前沿,由A扫信号可读出超声波在探头楔块中传播的时间
        步骤5:设置探头间距(PCS)
        使用2/3T准则或其他适当的选择来确定所使用探头的中心距。将探头安装在扫查架上,确认PCS与焊缝的余高宽度以及扫查面能相适应。
        步骤6:选择TOFD探头组数和必要的扫查次数
        根据规程要求确定使用几组探头和进行几次扫查,以保证覆盖所检测焊缝的深度和宽度范围。如果需要使用一组以上TOFD探头,应按照以上3、4步骤进行多次选择。应对每一组探头按照各自检测的区域进行参数优化,包括探头的频率、晶片尺寸和中心距等。
        步骤7:选择A扫描采集参数
        1、选择数字化频率,应与时间测量精度要求相一致,以获得足够的波幅分辨能力。数字化频率通常为探头标称频率的5倍。
        2、选择滤波设置,以获得最好的信噪比。最小带宽应为0.5到2倍的探头标称频率。
        3、选择激发脉冲宽度设置,以获得最短的信号和最大的深度分辨力。
        4、设置信号平均值至最低要求,以获得一个合理的信噪比。
        5、设定脉冲重复频率,要求与数据采集速度相称。
        步骤8:设置时间窗口
        如果在深度方向是一次扫查,时间窗可根据直通波或波型转换底波设置。窗口的起始位置应设置在直通波到达接收探头前,窗口宽度应设置在工件底面的一次波型转换波后,以便观察底面反射纵波信号之后是否有信号显示。有些近表面缺陷,其纵波信号出现在直通波附近,因而难以观察到。但这些缺陷同时会产生以横波形式传播的的信号,因为而横波声速大约是纵波的一半,这些信号出现在底面反射纵波信号之后,观察这些信号对发现和验证某些缺陷是有用处的。
        如果在深度方向进行分区扫查,有些分区没有直通波和底波,对这些扫查区就必须通过计算设置时间窗口,并在对比试块上校核。校核时应保证每一个区的时间窗口在深度方向覆盖相邻分区。
        步骤9:设置增益
        如果在深度方向是一次扫查,首选使用直通波设置增益,将探头对放在工件上适当位置,调节增益至直通波信号高度达到满屏60%左右。
        当深度方向分区扫查时,第一区可采用直通波设置增益,其余各区一般应采用对比试块上相应深度的人工反射体设置增益。用试块设置增益时应注意材质衰减特性差异的影响。
        步骤10:位置传感器校准与扫查增量设置
        1、位置传感器的校准。在检测前应进行位置传感器校准:移动扫查装置一段距离,检查仪器所显示的位移与实际位移的误差。
        2、扫查增量设置。扫查增量指扫查过程中A扫描信号间的采样间隔,通常设置为1mm。当工件厚度较大时可适当增大扫查增量值。
        步骤11:深度校准和盲区测试
        深度校准。在工件上或用对比试块校准A扫描时基与深度的精度,深度测量误差值一般不大于工件厚度的l%(图5.8)。
        对余高磨平的焊缝,可在对比试块上测试上表面盲区和底面盲区。对有余高的焊缝,其底面盲区应采用相同尺寸的模拟试块测定。
        步骤12:扫查焊缝
        采用非平行扫查方式检测时应保持扫查架平稳,探头应沿扫查线移动,行走路线与焊缝始终保持平行,不得偏斜。扫查速度要均匀,保证耦合良好。应实时通过屏幕监视扫查效果,如果发现直通波不直,耦合不良,数据丢失等异常情况,应重新扫查。
        按照工艺规定进行偏置非平行扫查,以及横向缺陷检测。
        步骤13:发现缺陷后的进一步检测
        当可能存在的缺陷已经被检验出,应该进行进一步的检测,以便获得缺陷更多信息。可采取的方法包括改变参数的非平行扫查、偏置非平行扫查、平行扫查或脉冲反射法超声检测。因为缺陷的位置已大致知道,可针对缺陷改变探头设置,重新优化检测参数,(如选择更高的频率,更大的晶片尺寸和更小的探头间距)以获得最准确的结果。
        如果要确定缺陷性质,也可采用射线照相复验。
        步骤14:检测过程中和检测结束时的系统复核
        在检测过程中和检测结束时,应按规定进行复核。复核项目包括灵敏度和深度。复核应在初始设置和校准时采用的对比试块上进行,如直接在工件上进行灵敏度设置,则应在工件上的同一部位复核。
yanchun_zhang | 2012-3-29 09:11:18 | 显示全部楼层
happynation 发表于 2012-3-28 18:09
假如你探头跟仪器配套   你输入探头型号和楔块型号  前沿就自动出来了  然后你用计算的PCS扣除两倍的前沿 ...

谢谢了,如果需要帮助的话,会和你联系
yanchun_zhang | 2012-3-29 09:14:22 | 显示全部楼层
强天鹏 发表于 2012-3-28 23:10
以下是强天鹏主编的《衍射时差法(TOFD)超声检测》第五章第六节内容:
5.6  TOFD检测的主要步骤
         ...

谢谢强老师,好实用的东西,好清楚,我没搜到网店里有卖的啊,是出版的书吗?
luolang1314 | 2012-4-1 08:35:43 | 显示全部楼层
TOFD检测需要校准的参数多着呢。对于普通检测(碳钢)探头延迟,探头前沿,盲区测试,PCS,厚度校核等都需要校准。
对于特材(钛,镍,锆,钽)检测,除了上述的校准,还需要对声速进行测试和校准。对于关注转换横波信号的检测人员,对转换横波也需要进行测试,目前转换横波的一些传播原理还值得研究。
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