基于超声相控阵的20钢内部缺陷检测精度研究.pdf

《基于超声相控阵的20钢内部缺陷检测精度研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机械工程师MECHANlCALENGlNEER石建城。余晓流，谈莉斌(安徽工业大学机械工程学院，安徽马鞍山243002)摘要：采用超声相控阵对20钢试样横通孔缺陷深度进行了无损检测试验，分别研究了探头激发晶片数为4、8、16三种情况下，声束聚焦深度为6．35mm、12．70mm、19．05mm、25．40mm、31．75mm、38．10mm的缺陷深度检测精度。结果表明：近表面?L1、2受超声检测盲区的影响，检测精度低：孔1、2在激发晶片数为16时受近场区内声压波动的影响检测精度波动大，近场区外聚焦深度与缺陷深度相近时检测精度高：超声检测盲区和近场区外，检

2、测精度随探头激发晶片数的增加而提高。通过对缺陷深度检测精度的比较，分析了检测精度的影响因素，为超声相控阵缺陷检测方法的选择和检测精度的提高提供了依据。关键词：20钢．超声相控阵；激发晶片数；聚焦深度；检测精度中图分类号：TH161．5文献标志码：A文章编号：1002—2333(2016)08—0066—04ResearchonTestPrecisionof20SteelInteriorFlawBasedUltrasonicPhasedArraySHIJiancheng。YUXiaoliu，TANLibin(SchoolofMechanicalEngine

3、ering，AnhuiUniversityofTechnology，Ma’anshan243002，China)Abstract：Non-destructivetestexperimentsfor20#steelwithSDH(side—drilledhole)flawarecarriedoutusingultrasonicphasedarraytechnology，tostudytestprecisionofflawdepthunderthreeactiveelementquantities(4，8，16)withsixfocusingdistance

4、(6．35，12．70，19．05，25．40、31．75、38．10mm)．Resultsshowthatultrasonicblinddistancehassignificanteffectontestprecisionofnear—surfaceflawnumbered1and2．whichislow．Flaw1and2testprecisionfluctuatedlargelywith16elements，whichareaffectedbynear—fieldofthesoundpressurefluctuations，butitishighe

5、rthanotherswhenfocusingdistancesimilartoflawdepthintheoutsideofnear—fieldregion．Withoutblinddistanceandnear—fieldregionaffectedontestprecision，itbecomeshigherwiththeincreaseofelementquantity．Affectingfactorsoftestprecisionareanalyzedbycontrastingbeforeandaftertestprecisioninthisc

6、ase，itprovesevidenceforchoosingtestmethodandincreasingtestprecision．Keywords：20#steel；ultrasonicphasedarray；activeelementquantity；focusingdistance；testprecision0引言优质碳素结构钢具有塑性好，易于拉拔、冲压、挤压、锻造和焊接等特性，在大飞机、大型发电设备、汽车、高速列车、大型船舶、大型成套设备为代表的先进制造业领域应用广泛Ill。随着零部件向大型化和长寿命化的方向发展，对零部件的产品质量提出了更高

7、的要求，关键零部件在毛坯选材和成品检验阶段都需要进行无损检测，以排除含有内部缺陷的不合格品，保证产品质量。因此，无损检测作为零件检测中重要的工序，决定着零部件最终的产品质量，并直接影响机器的服役性能和安全性能。超声相控阵技术已有近20年的发展历史，基本理论来源于雷达电磁波相控阵技术，最先应用于医用B超121。近年来，作为一种先进的无损检测方法，在零部件内部缺陷检测中应用广泛。余世明等【，研究了在役高压氮气储罐环焊缝内部缺陷的检测；朱学耕等H研究了压缩机叶轮叶根缺陷的检测方法；陈昌华等【月对列车车轮多区域内部缺陷进行了仿真模拟和实验研究；蒋毓良等161成功

8、将相控阵检测技术应用于叶片和球铁轮毂内部缺陷的检测；谢从珍等rash：究了电网复