不锈钢超声相控阵检测

不锈钢的特点强度高，耐腐蚀性好，热膨胀和保温性能好，环保和卫生性能较好。由于不锈钢的焊接性能好，材料性能优异，所以在工业上的应用越来越较多。但是不锈钢的检测相对于普通碳钢来说，晶粒组织较大，超声检测性能不如普通的碳钢。奥林巴斯相控阵设备和DMA双矩阵探头对不锈钢的焊缝检测提供了很好的帮助，提高了检测效率。下面是一个检测案例。

1、人工试板情况

材质：304半圆管（不锈钢）/ 316试板（不锈钢）  

厚度；T=12

工件缺陷：人工横通孔，表面刻槽

工件如下图所示

检测方法选择：

由于不锈钢焊缝柱状晶引起超声波在传播时产生较大的衰减和散射，并伴随着声束偏移，导致声波路径发生弯曲、畸变，造成定位不准；  结构噪声与粗晶、各向异性引起超声波衰减严重，导致超声波难以进入焊缝；粗晶的林状回波降低了缺陷信噪比。

用常规超声波来检测不锈钢焊缝的难点有；① 对超声波具有强烈的衰减作用；② 声束的偏转，造成同一位置所产生的检测数据误差较大；③ 声速和声阻抗也会发生变化，对缺陷定位的影响很大，特别是深度误差较大；④ 散射和反射，声束路径发生变化。

在目前使用超声相控阵检测技术是解决不锈钢焊缝的检测是比较理想的技术之一，相控阵可以实现聚焦，角度偏转，双晶矩阵探头有更好的聚焦，分辨率，检测小径管奥林巴斯有配备整套的曲率楔块，保证了耦合和检测效果

检测设备配置选择：

主机：Ommiscan SX 16:64PR  

探头：5DL16-12X5-A25双晶线阵相控阵探头    

分析软件（钥匙）：OMNI-PC

楔块：SA25-DN70L-AOD3.8   SA25-DN70L-AOD2.875  平楔块和曲率楔块

检测实验方法：采用30°~89°纵波对整个焊缝进行覆盖

主机：Ommiscan SX 16:64PR  

探头：5DL16-12X5-A25双晶线阵相控阵探头    

分析软件（钥匙）：OMNI-PC

楔块：SA25-DN70L-AOD3.8   SA25-DN70L-AOD2.875  平楔块和曲率楔块

检测实验方法：采用30°~89°纵波对整个焊缝进行覆盖.

试块人工缺陷的检测效果

 

检测出316平板从整条刻槽这一面的三个横通孔和半条刻槽处缺陷

检测出316平板从半条刻槽这一面的三个横通孔和整条刻槽处缺陷

 

检测出304半圆管上的三个横通孔和表面刻槽和底部刻槽缺陷，由于顶部表面缺陷和个横通孔距离较近，显示为一个缺陷.
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检测出304半圆管上的所有缺陷，由于表面刻槽和个横通孔较近，显示为一个缺陷.

5、结论：

超声相控阵检测技术可以通过三维图像，利用反射信号颜色的对比更直观的体现出工件的好坏程度。通过横向（缺陷与缺陷之间）和纵向（缺陷与底面回波之间）颜色及波高的对比，采用记录数据的形式，用分析软件给出反射信号更准确的定量。配合编码器对反射信号进行定位。综上所述：采用超声相控阵检测技术对上述工件有良好的检测效果。