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产品描述

(5) TOFD检测
TOFD 原理是当声波遇到诸如裂纹等的缺陷时,将在缺陷尖端发生叠加到正常反射波上的 衍射波,探头探测到衍射波,可以判定缺陷的大小和深度。当声波在存在缺陷的线性不连续处,如裂纹等处出现传播障碍时,在裂纹端点处除了正常反射 波以外,还要发生衍射现象。衍射能量在很大的角度范围内放射出并且假定此能量起源于裂纹末端。这与依赖于间断反射能量总和的常规声波形成一个显著的对比。
根据TOFD的理论和特点,在检测后壁容器方面具有巨大的优势,在国内使用的初期阶段要充分发挥其有点,使用其他技术弥补其缺点,让TOFD技术更快的应用到检测中。(声波检测的一种,目前无损检测研究部新发展的检测方向)
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声发射(AE)
通过接收和分析材料的声发射信号来评定材料性能或结构完整性的无损检测方法。材料中因裂缝扩展、塑性变形或相变等引起应变能快速释放而产生的应力波现象称为声发射。1950年联邦德国J.凯泽对金属中的声发射现象进行了系统的研究。1964年美国首先将声发射检测技术应用于火箭发动机壳体的质量检验并取得成功。此后,声发射检测方法获得迅速发展。这是一种新增的无损检测方法,通过材料内部的裂纹扩张等发出的声音进行检测。主要用于检测在用设备、器件的缺陷即缺陷发展情况,以判断其良好性。
声发射技术的应用已较广泛。可以用声发射鉴定不同范性变形的类型,研究断裂过程并区分断裂方式,检测出小于 0.01mm长的裂纹扩展,研究应力腐蚀断裂和氢脆,检测马氏体相变,评价表面化学热处理渗层的脆性,以及监视焊后裂纹产生和扩展等等。在工业生产中,声发射技术已用于压力容器、锅炉、管道和火箭发动机壳体等大型构件的水压检验,评定缺陷的危险性等级,作出实时报警。在生产过程中,用PXWAE声发射技术可以连续监视高压容器、核反应堆容器和海底采油装置等构件的完整性。声发射技术还应用于测量固体火箭发动机火药的燃烧速度和研究燃烧过程,检测渗漏,研究岩石的断裂,监视矿井的崩塌,并预报矿井的安全性。
声波衍射时差法(TOFD)
TOFD技术于20世纪70年代由英国哈威尔的国家无损检测中心Silk博士首先提出,其原理源于silk博士对裂纹尖端衍射信号的研究。在同一时期我国中科院也检测出了裂纹尖端衍射信号,发展出一套裂纹测高的工艺方法,但并未发展出现在通行的TOFD检测技术。TOFD技术首先是一种检测方法,但能满足这种检测方法要求的仪器却迟迟未能问世。详细情况在下一部分内容进行讲解。TOFD要求探头接收微弱的衍射波时达到足够的信噪比,仪器可全程记录A扫波形、形成D扫描图谱,并且可用解三角形的方法将A扫时间值换算成深度值。而同一时期工业探伤的技术水平没能达到可满足这些技术要求的水平。直到20实际90年代,计算机技术的发展使得数字化声探伤仪发展成熟后,研制便携、成本可接受的TOFD检测仪才成为可能。但即便如此,TOFD仪器与普通A仪器之间还是存在很大技术差别。是一种依靠从待检试件内部结构(主要是指缺陷)的“端角”和“端点”处得到的衍射能量来检测缺陷的方法,用于缺陷的检测、定量和定位。
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(2) 声波检测
声波检测就是利用声波在金属、非金属材料及其工件中传播时,材料(工件)的声学特性和内部组织的变化对声波的传播产生一定的影响,通过对声波受影响程度和状况的探测了解材料(工件)性能和结构变化的技术。
声波检测和射线检测一样,主要用于检测材料(工件)的内部缺陷。检测灵敏度高、操作方便、检测速度快、成本低且对人体无伤害,但声波检测无法判定缺陷的性质;检测结果无原始记录,可追溯性差。
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射线检测也有其不足之处,难于判定缺陷在材料、工件内部的埋藏深度;对于垂直于材料、工件表面的线性缺陷(如:垂直裂纹、穿透性气孔等)易漏判或误判;同时射线检测需严密保护措施,以防射线对人体造成伤害;检测设备复杂,成本高。
射线检测只适用于材料、工件的平面检测,对于异型件及T型焊缝、角焊缝等检测就无能为力了。

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