2020年, 第42卷, 第6期　
刊出日期：2020-06-10

  

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  无损检测. 2020, 42(6): 0-0.

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试验研究
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  基于磁通门磁强计的顺磁性金属深层缺陷涡流检测

  刘政豪, 朱康伟, 张玮, 雷代富, 王斗

  无损检测. 2020, 42(6): 1-6,49. https://doi.org/10.11973/wsjc202006001

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  深层缺陷的涡流检测需要低频下灵敏度较高的磁传感器，基于磁通门磁强计灵敏度较高且无需低温冷却的优点，研制了深层涡流检测系统，通过对激励磁场平行分量置零后提高激励磁场幅度的方式，来提升检测深度和信噪比。在之前实现的6061铝合金14 mm检测深度的基础上，采用快速傅里叶变换的方法降低噪声、优化激励频率的方式提升检测深度，将铝合金的检测深度提高到16 mm，304不锈钢的检测深度达到20 mm。通过测量未知缺陷的最优激励频率，根据频率-深度曲线亦能大致估算其所处深度。
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  声波散射成像技术在风电基础混凝土质量检测中的应用

  赵晓, 蒋辉, 赵永贵

  无损检测. 2020, 42(6): 7-11. https://doi.org/10.11973/wsjc202006002

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  风电基础等大体积混凝土的无损检测一直是工程难题，常规无损检测手段存在探测距离较浅，无法穿透内部密集钢筋网，不能应用在只有一个可测面的被测体中等缺点。内蒙某风电基础由于施工不当，内部存在冷缝等病害，为判断冷缝位置并评估其质量，对其进行了无损检测。选用声波散射成像技术，在克服拉姆波干扰，应用数学相控阵增强探测深度与分辨率后，得到了能清晰显示混凝土分层界面、冷缝分布和混凝土抗压强度分布的试验结果。其结果显示的低速界面与钻孔取芯得到的冷缝位置一致，为后续开展针对性修复工作提供了详实资料。
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  石英纤维复合材料热加载激光剪切散斑检测有限元分析

  徐振业, 刘志浩, 岳守晶

  无损检测. 2020, 42(6): 12-16,35. https://doi.org/10.11973/wsjc202006003

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  在石英纤维增强树脂基复合材料平板上钻直径和深度不同的盲孔，模拟材料内部的孔洞缺陷。以单个盲孔缺陷为研究对象，建立尺寸为100 mm×100 mm×6 mm（长×宽×厚）的分析模型，采用顺序耦合热应力分析方法，对复合材料热加载激光剪切散斑检测进行有限元分析，研究了加载载荷、加热时间、冷却时间以及盲孔缺陷直径和深度对激光剪切散斑检测信号的影响规律。结果表明，增大加载载荷和增加加热时间能够有效提高缺陷的检测效果；延长冷却时间并不能提高缺陷的检测效果，降低了检测效率。盲孔缺陷直径越大，深度越小，越容易被检测出来；不同深度的φ5 mm盲孔缺陷均无法被有效识别。
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  基于超声横波的混凝土结构无损检测数据成像技术

  胡绕

  无损检测. 2020, 42(6): 17-21. https://doi.org/10.11973/wsjc202006004

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  目前超声波成像主要采用合成孔径聚焦技术（SAFT），成像质量很大程度上依赖于超声波速估计的准确性和噪声压制的效果。超声波和地震波在固体介质中的传播特征具有相似性，故基于成熟的地震数据处理技术，建立了一套适用于商用超声横波反射检测仪的数据成像处理方法。基于炮检互易定理，对仪器的单边观测数据进行重构而转换为双边观测数据，再对双边观测数据采用地震数据处理中的多次叠加和克希霍夫偏移技术进行成像。大型混凝土道床模型应用案例表明，提出的成像技术完全适用于商用超声横波检测仪的数据成像，与仪器配套的国外商业合成孔径聚焦技术成像结果相比，成像分辨率有明显改善，并对混凝土层位界面和内部钢筋结构的反应更为精细。
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  基于布拉格光纤光栅的复合材料冲击信号特征分析

  徐成志, 朱永凯, 李川, 李海斌

  无损检测. 2020, 42(6): 22-27,31. https://doi.org/10.11973/wsjc202006005

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  复合材料具有金属材料无法比拟的优越性能，在航空航天领域得到了广泛应用，但其对冲击载荷十分敏感，因此需要对其所受冲击进行长效监测评估。通过对复合材料层合板冲击响应接触模型的分析，选择了冲击信号模型，确定了分析参数，提出以频率幅值谱斜率作为监测评估冲击信号的特征分析参数，并通过建立冲击测试实验系统，对实测的布拉格光纤光栅冲击信号进行了分析。试验结果表明：以冲击信号频率幅值谱斜率为特征分析参数，可以有效地分析不同冲击位置下的冲击能量的不同，评估冲击发生的位置信息。
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  相控阵超声检测技术在铝合金液化天然气储罐焊缝检测中的应用

  黄军, 黄均亮, 魏运强, 刘阳, 陈锋林, 杨林

  无损检测. 2020, 42(6): 28-31. https://doi.org/10.11973/wsjc202006006

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  铝合金储罐广泛应用于液化天然气的运输与储存中，液化天然气的超低温存储条件对储罐的制造质量提出了特别的要求。主要介绍相控阵超声检测技术在铝合金液化天然气储罐检测中的应用试验。结果表明：采用相控阵检测技术对铝合金液化天然气储罐对接焊缝进行检测，能完全满足标准的要求，且成像直观，可一次多角度扫描缺陷，对缺陷的检出率高，具有明显的应用优势。
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  温度和激励磁场对磁巴克豪森跳跃平均体积的影响

  孙昊, 陈娟, 祁欣

  无损检测. 2020, 42(6): 32-35. https://doi.org/10.11973/wsjc202006007

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  磁巴克豪森跳跃的平均体积（AVMBJ）ν是铁磁材料在激励磁场的影响下发生磁畴壁不可逆位移而产生的。就激励磁场及温度对其的影响进行研究：首先根据铁磁学，推导出不可逆磁导率和可逆磁化率的数值关系，并利用此关系对AVMBJ公式进行简化；其次利用铁磁性的“分子场”理论，推导了饱和磁化强度与温度和激励磁场的数值关系，以此得到温度和激励磁场强度与AVMBJ的理论关系；最后在不同温度和不同激励磁场下对Q235碳钢试样进行AVMBJ检测，验证了推导的理论关系。
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  装配式建筑浆锚连接质量的冲击回波等效波速法检测试验

  赵仲杰, 顾盛, 潘永东

  无损检测. 2020, 42(6): 36-40. https://doi.org/10.11973/wsjc202006008

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  采用冲击回波等效波速法对装配式建筑的浆锚连接质量进行了检测试验。试验结果表明：通过最大熵法（MEM）将信号转换成厚度云图的分析，冲击回波等效波速法可较准确地识别波纹管内是否灌浆与不同直径管内预埋的50 mm及100 mm尺寸小缺陷；但无法识别波纹管内是否存在钢筋，且螺旋箍筋、夹心保温层和双排波纹管的存在会导致浆锚连接质量无法有效判别。
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  核电站压力容器接管安全端同种钢焊缝的相控阵超声检测

  丁松, 周帆, 林百涛, 陈飞, 卢威

  无损检测. 2020, 42(6): 41-46. https://doi.org/10.11973/wsjc202006009

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  反应堆压力容器接管安全端与主管道对接接头属奥氏体不锈钢同种钢焊缝，受晶粒粗大等因素的影响，其常规超声检测的难度较大。结合焊接结构特点以及相控阵超声检测技术的优势，提出了一种接管安全端同种钢焊缝相控阵超声检测技术方案，阐述了相控阵探头参数设计方法，并根据确定的参数进行声场模拟和实测验证；使用参考试块、相控阵探头与常规探头进行了对比试验。试验结果表明，设计的相控阵检测技术方案可以有效地对接管安全端同种焊缝进行检测，定量能力高于常规超声检测技术的定量能力，并能有效减少探头数量和检测时间。
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  某螺栓锻件表面平行线状磁痕显示原因分析

  李志浩, 朱晓锋

  无损检测. 2020, 42(6): 47-49. https://doi.org/10.11973/wsjc202006010

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  某螺栓锻件磁粉检测时发现磁痕显示，通过金相观察、能谱分析及X射线衍射分析等试验后确认，该磁痕为原材料微观偏析组织导致材料磁导率出现差异而形成的非相关显示。
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  航空发动机涡轮叶片的内窥镜荧光渗透原位检测

  马建徽, 杨光, 刘勇

  无损检测. 2020, 42(6): 50-53. https://doi.org/10.11973/wsjc202006011

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  航空发动机在地面/高空模拟试验过程中，需对发动机涡轮叶片表面质量状态实施在线监测。为了减少发动机下台、分解、装配、再上台环节，对涡轮叶片已发现裂纹及其扩展情况进行监测，试验设计了发动机涡轮叶片内窥镜荧光渗透原位检测工艺。试验结果表明：该工艺既可解决发动机涡轮叶片荧光渗透原位检测难题，保证发动机试验过程的安全，也提高了检测效率，有望得到推广应用。
仪器研制
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  碳纤维蜂窝结构的锁相红外自动化检测系统研制

  江海军, 盛涛, 陈力, 郑金华, 冯君伟, 钱云翔

  无损检测. 2020, 42(6): 54-57,62. https://doi.org/10.11973/wsjc202006012

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  碳纤维蜂窝结构广泛应用于航空航天领域，为确保碳纤维蜂窝结构在服役过程中的安全性，提高碳纤维蜂窝材料检测效率，设计开发了一套锁相红外自动化检测系统。该系统采用锁相红外无损检测技术，配置非制冷红外热像仪，热激励源采用LED（发光二极管）阵列方式，能实现LED高能量均匀加载与长时间连续工作。系统可完成对碳纤维蜂窝材料的自动检测，定位精度为0.1 mm，单次检测面积为400 mm×300 mm（长×宽）；采用14×7=98个子工程可最大支持尺寸为3 500 mm×2 500 mm的大型基板检测，并可实现对检测结果的98幅图像无缝拼接，提高检测效率。
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  金属管道内外壁缺陷的脉冲涡流检测系统

  赵番, 汤晓英, 王继锋, 浦哲

  无损检测. 2020, 42(6): 58-62. https://doi.org/10.11973/wsjc202006013

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  针对金属管道的内、外壁缺陷的区分难题，采用脉冲涡流检测技术来区分内、外壁缺陷，设计了一套涡流检测系统。系统采用占空比为50%的矩形波作为涡流激励信号；设计了分别由涡流线圈和串联电阻组成的测量桥臂和参考桥臂；通过中央处理器（CPLD）进行除法运算得到差分电导，根据差分电导的不同波形，可以判断缺陷是位于管道内壁还是外壁。设计了信号采样时序，利用内检测器动态测试机构来评价涡流检测系统对内、外壁缺陷的识别程度。测试结果表明该脉冲涡流检测系统能准确区分出金属管道的内、外壁缺陷。
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  超声检测系统校准装置的研制

  张义凤, 薛峰, 丁杰

  无损检测. 2020, 42(6): 63-67. https://doi.org/10.11973/wsjc202006014

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  针对现有超声检测系统校准装置频带较窄、便携性差、现场操作不便等问题，通过对超声检测系统校准技术的原理、方法与标准等进行分析研究，采用现场可编程门电路（FPGA），利用DDS（直接数字频率合成）技术形成正弦信号发生器，并通过集成数字衰减器，研制出了频率范围更广、频率精度更高、体积更小、质量更轻、集成度更高的超声检测系统校准装置。通过与国内同类设备校准结果的比较，表明该新型校准装置完全满足相关计量规程、校准规范和标准的要求，与国内同类设备的校准水平相当，并更适用于工业现场大型超声检测系统的校准。
实践研究
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  道岔钢轨制造中磁粉检测的常见缺陷分析

  朱欣欣

  无损检测. 2020, 42(6): 68-69,72. https://doi.org/10.11973/wsjc202006015

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  道岔钢轨在制造加工过程中，由于原材钢轨、制造工艺及环境温度等因素的影响，易形成一些磁粉检测常见缺陷。分析这些常见缺陷的产生原因和磁痕显示特征，以为改进制造生产工艺防止缺陷的产生提供依据。
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  牵引电机转轴磁粉检测中的磁痕判定

  苏晓奇, 牟彦强, 刘海宁, 孙明学

  无损检测. 2020, 42(6): 70-72. https://doi.org/10.11973/wsjc202006016

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  牵引电机在线运行达到检修规程规定的运行里程后，应进行高级检修。在高级检修时，对转子转轴进行磁粉检测过程中，在转轴的某特定部位多次发现磁痕显示。分析并判定这些磁痕显示的性质，即是相关显示（疲劳裂纹），还是非相关显示、伪显示等，以为确定转轴是否报废以及牵引电机的在线运行评估提供重要的依据。