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TOFD檢測原理

閱讀:3078        發布時間:2021-1-20

TOFD檢測原理: 
TOFD是一種超聲衍射時間差法的無損檢測方法: 
超聲TOFD方法是采用一對頻率、尺寸、角度相同的縱波探頭進行探傷;一個作為發射探頭,另一個作為接收探頭,兩探頭相對位置在焊縫兩側且探頭中心在同一直線上,發射探頭發射橫向縱波,在無缺陷部位接收探頭首先按收到直通波,這種波在兩個探頭間以縱波速度進行傳播,然后接收到反射回波(back wave)。 
如果在工件中存在裂紋缺陷,則在缺陷的兩端除普通的反射波外,在缺陷的上下端點,還將分別產生衍射波,其衍射能量耒源于缺陷端部。 
這兩束衍射波號在直通波與底面反射波之間出現。缺陷兩端點的信號在時間上將是可分辨的,根據衍射波信號傳播的時間差可判定缺陷高度的量值。 

TOFD(Time Of Flight Diffraction): 
一、TOFD介紹 
壓力容器制造中采用的無損檢測方法為JB/T4730.1~6—2005;其方法有RT、UT、HT、PT和ET. 
按國質檢特函(2007)402號文(2007.6.7實施)規定,還可以采用TOFD方法檢測焊接接頭的質量。其特點與方法介紹如下: 

二、特點 
它是一種超聲波衍射時間差無損檢測缺陷的方法,其原理與常用的脈沖回波超聲檢測方法的重要不同點:①缺陷衍射紋號與缺陷角度無關;②缺陷定位定量的誤差與紋號幅度無關。其性能*、成本低廉、工藝簡單、環境安全,發展前景。我國已確認其為特種設備的缺陷評價檢測方法。 

三、與常規脈沖器超聲波檢測的區別: 
TOFD檢測原理相對于常規脈沖器超聲波檢測方法兩個重要不同點: 
①陷衍射信號與缺陷角度無關; 
②定位、定量的誤差與信號的幅度無關。 
這也是TOFD技術得以快速發展的原因 

四、用TOFD對薄壁堆焊層裂紋缺陷的檢測: 
堆焊層缺陷通常有: 
(1)表面缺陷包括裂紋、氣孔和夾渣等; 
(2)堆焊層內的缺陷,一般為夾渣和未融合; 
(3)堆焊層與母材未結合; 
(4)堆焊層下母材熱影響區再熱裂縫(紋),趨向基本垂直于母材表面;當厚度δ<5mm堆焊層時,靈敏度極低。 

五、超聲TOFD是利用一對頻率、尺寸相同的縱波探頭進行探傷,一個是發射探頭,一個是接收探頭。 
六、關于模擬試塊的制備 
利用電火花、線切割加工不同尺寸的人工線狀裂紋模擬母材下再熱裂紋缺陷。試塊母材為普通碳鋼,堆焊層為合金鋼,尺寸為270mm×30mm×40mm,在試塊堆焊層側等間距加工了八個不等高度、寬度為0.2mm的人工裂紋。

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