学习TOFD技术心得

显示全部楼层 · 2010-10-15 22:26:16

南京华中检测有限公司杨钢

TOFD技术作为一种先进的技术正在逐步应用于无损检测领域，江苏省无损检测学会举办的TOFD技术培训班，理论与实际的有效衔接、实践培训项目齐全，为后期人员取证打下了较好的基础。

TOFD的技术原理、工艺规程、标准、数据分析方法与常规脉冲反射法超声不同，可以说是全新的。在较短的时间内，认识TOFD技术，掌握检测方法，并且能熟练操作仪器，应该说难度是很大的，尤其在检测缺陷图像识别、分析方法方面，成为最大的难点和不确定性。

通过本次较系统的TOFD理论学习和操作培训，对TOFD技术有了一定的认识，主要体现在下面2个方面：

1.TOFD检测的优越性：使用一收一发双探头，接受来自工件不连续性上下沿发出的衍射波，与单探头脉冲回波法相比，TOFD方法检测速度更快，更利于捕捉信号，发现工件中的不连续。TOFD方法可以替代串列探伤、且优于串列探伤。与常规超声波检测单纯通过脉冲反射信号波幅判定缺陷的方法相比，TOFD技术在扫查过程中采集并连续记录A扫描信号，同步将数字化A 扫描显示结果转化为灰谱级图像，记录的图像能提供更多信息量。

2. TOFD的评定：以扫查图像为检测数据结果，结合了信号相位关系、声场能量分布关系、频率分布关系、缺陷几何形状和空间分布关系等信息，测定不连续性的埋藏深度、自身高度、沿焊缝轴线上的长度。TOFD图像中的黑白影像与A 显示中的波形有一定的对应性，读谱时,两种图像应同时观察,比照分析。可以通过以下信息基本判定缺陷的性质：

（1）点状缺陷图像：常呈抛物线形,信号图像尾部向底面坠落；

（2）根部单侧未熔合图像:有缺陷上端部衍射信号图像;底面反射信号在相关区段呈间断或中断图像。

（3）表面开口缺陷(如焊趾裂纹等)图像：根据TOFD 直通波图像特征,可判断缺陷是否表面开口，工件表面开口缺陷的直通波信号在相关区段被缺陷切断，若缺陷在工件表面不开口,仅为近表面缺陷,则直通波信号图像不间断；

（4）中部缺陷(如中心未焊透等)图谱：有完整的直通波和底波信号图像,并有缺陷上端部和下端部的衍射信号图像。缺陷上端部的回波信号描述实际缺陷的轮廓,呈白-黑-白图像;而下端部信号呈黑-白-黑图像,缺陷高度易于从黑-白图像上直接读出；

（5）根部未焊透图像：也属于底部开口缺陷。有很强的衍射信号,与底波信号反相；

（6）根部内凹图像：类似于根部未焊透，可见缺陷上端部,底波信号图像会在相关区段出现扰动现象；

（7）密集气孔图像：呈现一系列幅度各异的双曲线,类似于一群点状缺陷，TOFD 双曲线图像出现层峦叠翠,鳞次栉比的现象；

借助于A 扫描波形显示的相位信息可有效识别超声波源,判定缺陷性质,也可对缺陷进行较准确定量(测长、测深和测高) 。TOFD 法对焊接接头壁厚中部缺陷(特别是面状缺陷) 的检测和定量具有独特的优点，但对靠近上表面或下底面的小缺陷,可能有漏检或漏评的局限性。

几点建议：

1.TOFD技术作为基于超声波的基本原理的全新检测手段，运用记录图像来分析和评判缺陷，而运用该项新技术的人员均为常规UT的人员，不可避免地沿用常规UT技术的惯性思维和判断，针对某一个真实的焊缝典型缺陷（如气孔或未焊透），如果能够有常规UT检测、X射线底片、TOFD技术图像的对照，典型缺陷解剖，或者验证性检测的讲解，迫切需要能够归纳和整理出类似于射线检测底片典型缺陷图谱的TOFD典型缺陷图谱，这样便于学员的理解和掌握。毕竟，依据规范对缺陷的定性要求，还是需要其它检测方法补充检验。同时常规UT方法与TOFD技术检测产生的结果差异或者不一致性，如何解释，这是实际运用TOFD技术的检测人员和委托方都关心的实际问题。

2.当前阶段，TOFD技术标准实施在即，从事无损检测的单位，除着手人员的培训，同时更多的是处于仪器的选购阶段，面对刚面世的国产仪器和昂贵的进口仪器，仪器的选购需要考虑的针对仪器性能指标、性能测试方法和设备综合性能评价，以及各厂家仪器软件系统特点和系统稳定性比较讲解较少，建议补充。

3.建议学会尽快组织TOFD新规范的宣贯。