焊縫結(jié)構(gòu)的特殊性決定了焊縫無(wú)損檢測(cè)方法上的局限性，迄今為止，每種無(wú)損檢測(cè)方法都存在各自的不足和優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)焊縫缺陷檢驗(yàn)中的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行具體分析。

1 焊縫無(wú)損檢測(cè)新技術(shù) 

1.1 CR 和 DR 技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助射線照相技術(shù)（CR）和數(shù)字射線照相技術(shù)（DR）是近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展起來(lái)的新型焊縫無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。CR 技術(shù)是將影像板作為圖像載體，再經(jīng)過(guò)讀片機(jī)閱讀圖像信息，并通過(guò)數(shù)據(jù)連接線與電腦相連，實(shí)現(xiàn)圖像的數(shù)字化處理與存儲(chǔ)。九十年代，柏林 BAM 公司利用圖像處理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)焊縫底片 X 射線中的裂紋缺陷的識(shí)別。隨后，日本岡山科技大學(xué)利用模糊推理的方法實(shí)現(xiàn)了焊縫X射線底片圖像的計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別。DR 技術(shù)完全不同于 CR 技術(shù)，拍出來(lái)的圖像直接在計(jì)算機(jī)上顯示。國(guó)內(nèi)的蔡建剛等人運(yùn)用射線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)壓力容器筒體的縱、環(huán)焊縫，并利用計(jì)算機(jī)控制筒體的位移、實(shí)現(xiàn)圖像實(shí)時(shí)處理，大大降低了壓力容器焊縫檢測(cè)的檢測(cè)成本。 

1.2 超聲 TOFD 技術(shù) 

超聲 TOFD（time of flight diffraction）技術(shù)起源于上世紀(jì) 70 年代，到上世紀(jì) 90 年代，國(guó)外工業(yè)無(wú)損檢測(cè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。歐美日均提出了各自的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于不同壁厚承壓特種設(shè)備焊接接頭的制造和在役檢測(cè)。近年來(lái)，我國(guó)無(wú)損檢測(cè)行業(yè)也對(duì)此技術(shù)大力發(fā)展。超聲 TOFD 的原理是超聲波衍射現(xiàn)象，檢測(cè)時(shí)使用一對(duì)或多對(duì)寬聲束探頭，每對(duì)探頭相對(duì)焊縫對(duì)稱分布，聲束覆蓋檢測(cè)區(qū)域，遇到缺陷時(shí)產(chǎn)生反射波和衍射波。探頭同時(shí)接收反射波和衍射波，通過(guò)測(cè)量衍射波傳播時(shí)間和利用三角方程，來(lái)確定出缺陷的尺寸和位置。TOFD 檢測(cè)焊縫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有：實(shí)時(shí)成像，快速分析；檢測(cè)效率高，缺陷高度測(cè)量精確；安全，方便。但對(duì)橫向缺陷不敏感，且信號(hào)較弱。TOFD 技術(shù)與超聲反射法相比，一次檢測(cè)范圍大，對(duì)帶有尖端的缺陷（如裂紋）定位定量很精準(zhǔn)，但對(duì)圓形缺陷（如氣孔、夾渣）就沒(méi)有反射波法來(lái)的準(zhǔn)確，缺陷性質(zhì)的精確判別需要經(jīng)驗(yàn)豐富的分析人員。天津藍(lán)海工程檢測(cè)服務(wù)有限公司的彭偉等人在 2011 年經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)后證明，在厚板平板焊縫檢測(cè)中，TOFD 技術(shù)在缺陷測(cè)長(zhǎng)和定高精度方面對(duì)于 RT 檢測(cè)有明顯優(yōu)勢(shì)，但在表面缺陷檢測(cè)有掃描盲區(qū)，可結(jié)合常規(guī) UT 法檢測(cè)。利用超聲 TOFD技術(shù)和脈沖回波法結(jié)合，可以彌補(bǔ)超聲 TOFD 法在焊縫近表面和底面的檢測(cè)盲區(qū)。 

1.3 超聲導(dǎo)波技術(shù) 

超聲導(dǎo)波技術(shù)是近年發(fā)展的無(wú)損檢測(cè)新方法，一次掃描即可測(cè)量整個(gè)范圍內(nèi)的內(nèi)外所有缺陷，相對(duì)于超聲波檢測(cè)，其傳播遠(yuǎn)，速度快的優(yōu)勢(shì)是不可比擬的。超聲導(dǎo)波檢測(cè)在管道、鐵軌等一維結(jié)構(gòu)中的研究相對(duì)成熟，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者也開(kāi)始關(guān)注導(dǎo)波在焊縫缺陷無(wú)損檢測(cè)中的研究。英國(guó)帝國(guó)理工大學(xué)、美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)和國(guó)內(nèi)的北京工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)等單位的學(xué)者對(duì)此有比較深入的研究。目前焊縫導(dǎo)波檢測(cè)仍主要靠板波的激勵(lì)接收來(lái)實(shí)現(xiàn)，通常有電磁聲技術(shù)、激光超聲技術(shù)、相控陣聚焦技術(shù)等。

1.3.1 電磁超聲（EMAT）技術(shù)

導(dǎo)體在交變磁場(chǎng)和電場(chǎng)作用下產(chǎn)生渦流，如果這交變渦流又處于另一個(gè)恒定磁場(chǎng)中，則構(gòu)成渦流回路的質(zhì)點(diǎn)將受到安培力的作用，這個(gè)效果是可逆的，這就形成電磁超聲技術(shù)的原理。選擇渦流和磁場(chǎng)的方向就可以確定導(dǎo)波的波形，目前電磁超聲換能器能在導(dǎo)體中激勵(lì)和接收兆赫級(jí)的橫波、縱波和蘭姆波。EMAT 技術(shù)無(wú)需直接接觸，不需要耦合劑，因此在高溫容器檢測(cè)中具有優(yōu)勢(shì)。但其由于非接觸所造成的靈敏度對(duì)距離敏感，通常工作距離只有幾毫米，又使得 EMAT 技術(shù)的應(yīng)用受到限制。荷蘭殼牌公司率先發(fā)明了利用 EMAT 傳感器組件檢查焊縫的方法，利用焊縫反射或透射的剪切波實(shí)現(xiàn)焊縫缺陷檢查。美國(guó) innerspec 公司的EMAT 導(dǎo)波檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)環(huán)焊縫的在線檢測(cè)，滿足 API 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。 

1.3.2 激光超聲技術(shù)

利用激光器每隔一定時(shí)間向材料表面持續(xù)發(fā)射脈沖時(shí)材料受到的沖擊性熱激勵(lì)，使材料表面產(chǎn)生熱膨脹，表面振動(dòng)即產(chǎn)生了聲輻射。由于激光的能量集中，因而聲源的直徑非常小，可以近似為點(diǎn)狀聲源，在時(shí)間和空間上都有很高的分辨率。激光超聲的最大的優(yōu)勢(shì)仍在于他的非接觸性，易于在高溫高壓等惡劣環(huán)境下檢測(cè)。激光超聲接收技術(shù)主要有換能器法和光學(xué)法兩種，換能器法靈敏度高，但不適合檢測(cè)寬頻的激光超聲信號(hào)，而光學(xué)法可以很好的解決上述問(wèn)題，因此光學(xué)法接收信號(hào)成為激光超聲技術(shù)的一大趨勢(shì)。 

1.3.3 相控陣聚焦技術(shù)

常規(guī)的超聲波檢測(cè)技術(shù)由一個(gè)壓電晶片產(chǎn)生一個(gè)固定的聲束，其波束的傳遞是預(yù)先設(shè)計(jì)選定的，且不能變更。超聲相控陣換能器由多個(gè)獨(dú)立的壓電晶片組成陣列，按一定的規(guī)則和時(shí)序用電子系統(tǒng)控制激發(fā)各個(gè)晶片單元，來(lái)調(diào)節(jié)控制焦點(diǎn)的位置和聚焦的方向。相控陣技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了二十多年，最初僅用于醫(yī)療領(lǐng)域，隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，已逐漸應(yīng)用于工業(yè)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域，特別是核工業(yè)及航空等領(lǐng)域。相控陣設(shè)備主要有相控陣單元和數(shù)據(jù)獲得單元兩部分組成，相控陣聚焦技術(shù)特點(diǎn)在于：簡(jiǎn)化手工操作、檢測(cè)效率高、適應(yīng)性強(qiáng)。Hu，Dong 等人實(shí)現(xiàn)了利用相控陣聚焦技術(shù)檢測(cè)尿素合成器的周向焊縫缺陷。賓夕法尼亞大學(xué) Joseph L. Rose 等人利用基于相控陣聚焦技術(shù)的超聲導(dǎo)波檢測(cè)方法檢測(cè)管道焊縫的缺陷，增加了管道的檢測(cè)距離、并且降低了缺陷誤報(bào)率。 

1.3.4 混合導(dǎo)波技術(shù)

由于幾種導(dǎo)波技術(shù)都有其各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，結(jié)合各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，就形成了混合導(dǎo)波技術(shù)。M. Arone等人設(shè)計(jì)了在線檢測(cè)的焊縫檢測(cè)系統(tǒng)，由脈沖激光器和接觸角壓電式傳感器激發(fā)導(dǎo)波，空氣耦合 EMAT 傳感器接收導(dǎo)波；帝國(guó)理工大學(xué)的 Zheng fan 等人利用橫波直探頭激勵(lì)導(dǎo)波，激光干涉儀接收導(dǎo)波；GE 公司的 weldstar 環(huán)焊縫自動(dòng)混合超聲檢測(cè)系統(tǒng)，利用常規(guī)超聲和相控陣超聲混合技術(shù)，均實(shí)現(xiàn)了良好的效果。 

我們用方法去解決事情，用知識(shí)說(shuō)你好

以上所述并非以一概全，具體項(xiàng)目，有自己的項(xiàng)目規(guī)劃，自己的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，依照相關(guān)要求來(lái)好焊縫的檢測(cè)，不管是方法在變還是工藝在變還是人在變，經(jīng)驗(yàn)總是是增加的

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文章名稱：《應(yīng)用在焊接材料中的新型檢測(cè)技術(shù)》

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