TOFD检测工艺解读.pptVIP

. . . . . . . . . . . . * TOFD检测工艺 中国特种设备检测研究院 无损检测技术中心  杨 齐 * 主要内容 一、TOFD工艺编制关键参数 二、案例讲解 . 一、TOFD工艺编制关键参数 1、TOFD工艺编制至少应包含的内容 ①被检工件情况； ②检测设备器材； ③检测准备：包括确定检测区域、厚度分区及探头设置、扫查方式的选择、扫查面准备等； ④表面盲区及其补充检测方法； ⑤横向缺陷的补充检测方法（必要时）； ⑥检测系统设置和校准； ⑦检测； ⑧数据分析和解释； ⑨缺陷评定与验收。 * * . * * 2、关键参数确定 ①检测区域 a）检测区域由其高度和宽度表征。 b）若焊缝实际热影响区经过测量并记录，检测区域宽度为两侧实际热影响区各加上6mm的范围。 c）若未知焊缝实际热影响区，检测区域宽度为焊缝本身再加上焊缝熔合线两侧各10mm的范围。 d）若对已发现缺陷的部位进行复检或已确定的重点部位，检测区域可缩减至相应部位。 . * * ②厚度分区及PCS的计算（NB/T 47013.10-2010) 工件厚度mm 检测分区数 深度范围 mm 标称频率 MHz 声束角度 （°） 晶片直径 mm 50~100 2 0~2t/5 7.5~5 70~60 3~6 2t/5~t 5~3 60~45 6~12 100~200 3 0~t/5 7.5~5 70~60 3~6 t/5~3t/5 5~3 60~45 6~12 3t/5~t 5~2 60~45 6~20 200~300 4 0~40 7.5~5 70~60 3~6 40~2t/5 5~3 60~45 6~12 2t/5~3t/4 5~2 60~45 6~20 3t/4~t 3~1 50~40 10~20 . * * 实例：工件厚度150mm 按照NB/T47013.10标准，分为3个区检测： 1、0mm～30mm 2、30mm～90mm（22.5mm～90mm） 3、90mm～150mm（75mm～150mm） 探头中心间距——PCS计算 第一分区：7.5MHz3mm探头，70度楔块 聚焦点：30*(2/3)=20mm，故PCS=2*tg70*20=110mm 第二分区：5MHz6mm探头，60度楔块 聚焦点：(90－30)*(2/3)+30=70mm,故PCS=2*tg60*70＝242mm 第三分区：3.5MHz9.5mm探头，55度楔块 聚焦点：(150－90)*(2/3)+90=130mm,故PCS=2*tg55*130＝371mm . * * 探头声场的计算及厚度方向覆盖验证 声束覆盖范围计算公式： 折射角公式 声束半扩散角公式 实例（以第二分区为例）： 5MHz6mm探头，60度楔块，工件中纵波声速5.95mm/us 楔块中纵波声速2.4mm/us . 计算步骤： （1）由折射角公式计算出楔块中纵波入射角： （2）计算楔块中纵波的声束扩散角： （3)计算楔块中纵波的声束上下边界角： （4）计算钢中纵波的声束上下边界角： * * . * * 厚度方向覆盖验证： 根据以上－12dB声束扩散角的计算，采用 5MHz6mm探头，60度楔块时，声束下半扩散角为47.22 °，上半扩散角为84.0°。 第二分区覆盖厚度为：22.5mm～90mm，PCS=242mm 在焊缝的中心线上， －12dB声束覆盖深度范围为： 经计算，满足厚度方向上深度覆盖的要求。 实际工作中，应在对比试块上通过对各深度缺陷的检测效果进行验证。 . * * ③表面盲区 表面盲区是TOFD技术的固有局限性 扫查面表面盲区 8mm 理论上： 直通波宽度所反映的厚度 试算：若采用5M、 ?6mm、60度探头对检测壁厚t=40mm工件，直通波周期数为1，则表面盲区高度？ PCS=4Kt/3=4*1.732*40/3=92 T=1/5=0.2*10-6s V*T=ABC-PCS，得到ABC=93.18mm, 则x=7.4mm A B C . 扫查面表面盲区 表面开口缺陷表面盲区高度 近表面不开口缺陷表面盲区高度 实测值取其中较大值。 * * . * * 对于表面盲区应采取其他有效的检测方法进行补充，如对扫查面和底面可按照JB/T 4