薄壁管材超声自动化检测系统

通过对某工程用小径薄壁管材超声波探伤时检出的缺陷进行解剖分析,发现此管材产生的缺陷一般为沿管材轴线延伸的裂纹,且裂纹与表面呈一定的角度.实验统计超声波波幅与缺陷高层度的对应结果,得出管材超声波检测时发现的缺陷高层度,缺陷剖面长度与超声波探伤时幅值基本呈线性关系,但由于缺陷取向的影响,也会产生部分不对应情况.

高精度、薄壁、高度度管材在国民经济中占有重要地位,广泛应用于航空、舰艇、导弹、原子能与空间技术等领域。但在管材的制造过程中,往往由于材料中夹渣等影响，使成型后的管材表面与内部出现裂纹等缺陷。管材常见缺陷与加工方法有关。无缝钢管中常见缺陷有裂纹、折迭、夹层等;焊接管中常见缺陷有裂纹、气孔、夹渣、未焊透等;而锻扎管中常见缺陷一般为裂纹、白点、重皮等。所以在实际应用之前，必须对管材的缺陷进行可靠的检测。无损检测Non- Destructive Testing, NDD)是在不破坏或损伤被检对象的前提下，利用声、光、电、磁等各种物理原理或化学现象,对各种工程材料、零部件、结构件进行有效地检测和测试，借以评估它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理性能。超声波探伤是无损检测技术的方法之一，以其快速、准确、 纯净、低成本等特点已成为国内外应用广泛、使用频率高以及发展迅速的-种无损检测技术。

2水浸法超声 波探伤原理

****薄壁钢管由于曲率大、管壁薄,采用直接接触法探伤难以实现,故一般采用水浸法探伤。其原理是:将水浸纵波聚焦探头置于水中，利用超声波纵波聚焦探头发出的超声纵波斜入射至钢管表面，当.束入射角满足条件:

sin:

1Gu

≤a≤sin-

Cu.工

C2

C& R

对于水浸探伤钢管，纵波在水中的传播速度Cu=1 480 m/s，在钢中的传播速度Cz=5 900 m/s,横波在钢中的传播速度Cxz=3 230m/s,有:14.5°≤as sin:0.458rR

式中: R- -小径管外半径;一径管内半径。

则在钢管内部产生纯横波探测,如图1所示。