《第五期》浅谈TOFD技术在探伤中的应用

作者：王佳      日期：2014-02-24 15:54:07      
       TDFD—超声波衍射时差法，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。根据惠更斯原理 ，波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象，媒质上波阵面上的各点，都可以看成是发射子波的波源，其后任意时刻这些子波的包迹，就是该时刻新的波阵面。
       90年代中期，TOFD技术已经在国外的工业生产中得到广泛的应用，这种超声波探伤方法近几年在我国无损检测领域内有所发展。我国锅炉压力容器行业在2008年针对TOFD检测方法建立了标准。这里，我参考JB/T4730.10浅谈TOFD在探伤中的应用。
       TOFD技术相对于传统的脉冲反射式探头具有以下的优点，而且弥补了脉冲反射法在焊缝检测中所体现的不足。1）一次扫查几乎能够覆盖整个焊缝区域（除上下表面盲区），可以实现非常高的检测速度；2）可靠性要好，对于焊缝中部缺陷检出率很高；3）能够发现各种类型的缺陷，对缺陷的走向不敏感； 4）可以识别向表面延伸的缺陷； 5）采用D-扫描成像，缺陷判读更加直观； 6）对缺陷垂直方向的定量和定位非常准确，精度误差小于1mm。
       下面简单解释下TOFD技术实际操作应用，TOFD通过一发一收两个探头并列放置于焊缝两侧，通常采用纵波斜探头。下图为TODF技术的实践操作的简单说明。
       上图为TOFD 采集到得缺陷的扫描型号，再经过计算机处理，生成B扫描图像。
       通过TOFD技术对焊缝的检测，很直观的将缺陷的大小、深度等信息呈现出来。
       但TOFD技术也有其局限性，主要表现在以下几点：
       1）近表面存在盲区，对该区域检测可靠性不够；2）对缺陷定性比较困难； 3）对图像判读需要丰富经验；4）横向缺陷检出比较困难；5）对粗晶材料，检出比较困难；6）对复杂几何形状的工件比较难测量。
       所以，将TOFD技术配合脉冲反射法，可实现焊缝100%的检测。希望在不久的将来，我们的钢结构检测中能引进此项技术。               
       王 佳
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