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TOFD检测原理

发布时间:2014-08-21   点击次数:1008次

TOFD检测原理: 
TOFD是一种超声衍射时间差法的无损检测方法: 
超声TOFD方法是采用一对频率、尺寸、角度相同的纵波探头进行探伤;一个作为发射探头,另一个作为接收探头,两探头相对位置在焊缝两侧且探头中心在同一直线上,发射探头发射横向纵波,在无缺陷部位接收探头首先按收到直通波,这种波在两个探头间以纵波速度进行传播,然后接收到反射回波(back wave)。 
如果在工件中存在裂纹缺陷,则在缺陷的两端除普通的反射波外,在缺陷的上下端点,还将分别产生衍射波,其衍射能量耒源于缺陷端部。 
这两束衍射波号在直通波与底面反射波之间出现。缺陷两端点的信号在时间上将是可分辨的,根据衍射波信号传播的时间差可判定缺陷高度的量值。 

TOFD(Time Of Flight Diffraction): 
一、TOFD介绍 
压力容器制造中采用的无损检测方法为JB/T4730.1~6—2005;其方法有RT、UT、HT、PT和ET. 
按国质检特函(2007)402号文(2007.6.7实施)规定,还可以采用TOFD方法检测焊接接头的质量。其特点与方法介绍如下: 

二、特点 
它是一种超声波衍射时间差无损检测缺陷的方法,其原理与常用的脉冲回波超声检测方法的重要不同点:①缺陷衍射纹号与缺陷角度无关;②缺陷定位定量的误差与纹号幅度无关。其性能优越、成本低廉、工艺简单、环境安全,发展前景。我国已确认其为特种设备的缺陷评价检测方法。 

三、与常规脉冲器超声波检测的区别: 
TOFD检测原理相对于常规脉冲器超声波检测方法两个重要不同点: 
①陷衍射信号与缺陷角度无关; 
②定位、定量的误差与信号的幅度无关。 
这也是TOFD技术得以快速发展的原因 

四、用TOFD对薄壁堆焊层裂纹缺陷的检测: 
堆焊层缺陷通常有: 
(1)表面缺陷包括裂纹、气孔和夹渣等; 
(2)堆焊层内的缺陷,一般为夹渣和未融合; 
(3)堆焊层与母材未结合; 
(4)堆焊层下母材热影响区再热裂缝(纹),趋向基本垂直于母材表面;当厚度δ<5mm堆焊层时,灵敏度极低。 

五、超声TOFD是利用一对频率、尺寸相同的纵波探头进行探伤,一个是发射探头,一个是接收探头。 
六、关于模拟试块的制备 
利用电火花、线切割加工不同尺寸的人工线状裂纹模拟母材下再热裂纹缺陷。试块母材为普通碳钢,堆焊层为合金钢,尺寸为270mm×30mm×40mm,在试块堆焊层侧等间距加工了八个不等高度、宽度为0.2mm的人工裂纹。

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