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銅管渦流探傷理論分析
無氧銅管、精煉銅管和銅合金管，材料中含銅量占較大比例的管子，統稱為銅管，它們具有優良的導電性能和導熱性能。所以，發電廠里的各種零部件、化工設備中的熱交換器配管，以及空調裝置中的冷卻管道等，往往采用這種類型的銅管。
（1）探傷方法及裝置
銅和銅合金管的渦流檢測方法，按使用的探頭形式分類，有穿過式線圈法、旋轉式點探頭法、內插式線圈法三種。
由于銅和銅合金管的生產速度較高（有100米／分以上），所以特別適合于穿過式方法的渦流檢查。除了可做成品階段的探傷外，因為生產過程中管的尺寸變化、材質溫度變化等對探傷的影響都很小，所以也很容易在中間品階段進行探傷檢查。中間品階段的探傷一般是放在熱處理之后定尺切斷之前進行。銅及銅合金的穿過式探傷一般使用自比式線圈，這種線圈對沿管線方向分布的長條狀缺陷的檢出靈敏度較低。
穿過式的探傷裝置包括：渦流探頭，渦流探傷儀，打標裝置，報警，好壞管的分料機構。如果是離開生產作業線的探傷，還應包括傳送裝置和上下料機構等。
（2）對比試樣
銅及銅合金管渦流探傷使用的標準樣管的人工缺陷通常采用國家所規定的標準。穿過式探傷使用的人工缺陷大都是通孔或半通孔。
對于一般的穿過式渦流探傷，需要確定的檢測參數有探傷速度、填充系數、探傷頻率、放大器增益、檢波相位、濾波頻帶、報警電平等。對于銅及銅合金管的渦流探傷，由于它們的材質特性和較高的探傷速度，所以在上述諸條件中，探傷頻率和填充系數的選定尤為重要。
①探傷頻率的選擇
探傷頻率與檢出缺陷靈敏度關系較大，在選擇探傷頻率的時候，除了要考慮所需檢出缺陷的位置（內壁或外壁）、形狀和大小，還要兼顧考慮檢測線圈的長度、探傷速度等因素。
經驗告訴我們，對于銅和銅合金管的探傷，在采用穿過式線圈時，探傷頻率一般選擇在1~100kHz范圍。
在使用穿過式方法進行探傷時，對于不同直徑和壁厚的銅和銅合金管，探傷頻率的選擇亦不一樣。一般來說，管徑越大，壁厚越厚，使用的頻率越低，反之則越高。表1推薦了一些不同直徑和壁厚銅管使用的探傷頻率，供參考。
表1 直徑、壁厚與頻率的關系
| 外徑（mm） | 壁厚（mm） | 頻率（kHz） |
| 20以下 | 小于1.5 | 16 |
| 20以下 | 大于1.5 | 8 |
| 20－28 | 大于1.5 | 8 |
| 28－50 | 大于1.5 | 4 |
注：以上介紹的直徑、壁厚與頻率關系適用于在線探傷，而對役探傷的探傷頻率則要高幾倍才有較好的相位分離角。
②填充系數的選擇
一般來說，填充系數η越大，探傷靈敏度越高，但擦傷管子表面的可能性也越大。故*填充系數η的選擇，要綜合考慮探傷靈敏度、探傷速度、管子的直徑大小和管子的彎曲度等各種因素。對于銅和銅合金管，由于探傷速度較高，一般標準中規定η達到60％就夠了。表2給出了不同口徑的銅及銅合金管選擇填充率的參考值。
表2 線圈直徑的選擇
| do（mm） | D-do（mm） |
| < 10 | 1.5以下 |
| 10-15 | 2.0以下 |
| 15-25 | 2.5以下 |
| 25-35 | 3.0以下 |
| 35-50 | 4.0以下 |
D：線圈內徑 do：管外徑
（4）影響因素
通常影響渦流探傷結果的因素很多，材質變化、工件和檢測線圈的尺寸、缺陷的形狀及所處位置、探傷條件等等，都影響著對探傷結果的正確評價。在銅及銅合金管的渦流探傷中，大多以穿過式線圈方法為主，現就各種影響因素簡述如下：
①缺陷：包括缺陷的深度、長度和寬度、缺陷所處的位置（內表面、外表面）、缺陷的種類（孔、槽）等。
②材質：銅及銅合金管的材質對渦流探傷的影響主要體現在電導率方面，同一合金成分的材質中，偏析、殘留應力等都會引起電導率的差異。
③管的尺寸和填充系數：管徑變化直接影響填充率的大小。
④管壁厚度：銅管壁厚變化時引起的噪聲信號。
⑤管與檢測線圈相對位置：當銅管在穿過式線圈內部通過時難免有振動發生，這種振動會使管子與線圈之間的相對位置發生變化。
⑥速度波動：銅及銅合金管的渦流探傷以每分鐘100米或更高的速度進行。當管子運動速度發生變化時也影響著缺陷的指示。舉例來說，傳送速度在120m/min的情況下，速度的波動應不大于±10％。