无损检测

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无损检测. 2020, 42(9): 0-0.

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残余应力的产生及其对构件性能的影响

巴发海, 刘宇希

无损检测. 2020, 42(9): 1-5.

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机械构件及产品制造过程中必然会引入残余应力，其对构件性能和服役寿命有重要影响。残余应力的测试方法众多，X射线测试技术作为一种非破坏性测试方法，由于其理论成熟，方法简单，在工程上得到了广泛应用。笔者阐述了残余应力的产生及其对构件性能的影响，比较了几种典型制造工艺过程产生的残余应力的大小和分布特点，分析了残余应力对构件性能和失效的影响。指出残余拉应力是导致材料早期失效的重要原因之一，一定范围的残余压应力可提高材料的疲劳寿命。

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焊接接头的磁记忆检测

戈浩

无损检测. 2020, 42(9): 6-11,54.

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通过对预制典型焊接缺陷的试板和在役压力管道进行磁记忆检测，并将磁记忆检测和其他无损检测方法的检测结果进行对比，表明焊接接头中的缺陷引起的应力集中会产生异常漏磁信号，可以通过磁记忆技术检测出来。利用磁记忆技术不需要打磨，检测快速、方便的特点，先对焊接接头进行磁记忆检测，再对存在异常信号的焊接接头进行常规无损检测，该方法可以提高检测的针对性，提高缺陷的检出率，获得更好的检测效果。

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基于模态分离的圆管裂纹超声导波无损检测

黄吉, 孙明健, 刘旸, 李选会, 吴宝剑, 张庆标, 吴旻昊, 尹晓虎

无损检测. 2020, 42(9): 12-16,20.

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针对传统的导波检测信号处理方法对微小缺陷不敏感的问题，利用轴对称导波在遇到不对称结构时会转换为弯曲模态的特性，基于不同模态其振动幅值和相位也不同的原理，通过对混合模态数据进行特征匹配实现对混合数据的分类，进而将各模态的数据分离；以某一特定参数的圆管为例，通过有限元仿真对此方法进行验证。试验结果表明，回波信号中的各弯曲模态都能够被很好的提取，利用分离出来的模态数据能够很好地判定空心圆管中缺陷的存在性和轴向位置，表明该方法能够对圆管中存在的微小缺陷进行检测和定位，为传统线性超声导波检测微小缺陷提供了新的方法。

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厚度小于6mm的搅拌摩擦焊焊缝相控阵超声检测

杨书勤, 钟丽英, 张亚荣, 张家瑞, 王景海

无损检测. 2020, 42(9): 17-20.

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介绍了一种用于厚度小于6 mm的搅拌摩擦焊（FSW）焊缝的相控阵超声检测方法。通过大量试验，基于实际的检测结果数据，对相控阵探头参数、楔块、扫描角度、扫描方式和显示方式等进行了研究，具有一定的可操作性，可进一步提高检测的质量。此方法操作方便，能够有效地节省时间，提高产能，且安全环保，具有较高的实际应用价值。

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余热排出系统热交换器的氦检漏技术

王洪凯

无损检测. 2020, 42(9): 21-24,32.

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大型U型管式热交换器在运行期间存在漏点，为了对微小漏点进行准确定位，采用正压吸氦法进行检漏。由于开放式的热交换器存在氦气本底污染的问题，所以研发了一种“橡胶塞和覆塑料薄膜”相结合的方法，对U形管式热交换器的管束和胀接焊缝分别进行氦气检漏，该方法能精确定位到泄漏的传热管，并缩短氦检漏的检查周期。

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相控阵超声扇形扫描技术在海底管道焊缝检测中的应用

陈亮, 吴员, 张天江

无损检测. 2020, 42(9): 25-27,62.

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海底管线相关标准规定，相控阵超声得到90%检出率对应的缺陷尺寸（高度极限值）不超过1 mm，方可应用于海底管线焊缝检测，因此，确定相控阵超声检测工艺的POD（检出率）值成为技术能否应用的关键。设计制作了一系列具有不同尺寸、不同类型缺陷的测试焊缝，采用相控阵超声扇形扫描技术，对其进行了重复性及可靠性试验，充分验证了工艺的重复稳定性，获得了95%置信水平和90% POD值的结果，实现了工程上的应用。

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基于DNVGL标准的全自动超声波检测项目验证方法

裴彪, 赵明达, 李洋

无损检测. 2020, 42(9): 28-32.

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耐腐蚀合金复合材料（CRA）海底管道主要应用于高酸性油气介质的输送。规格通常是管径为168.3~508 mm，壁厚为14.1~31.6 mm，耐腐蚀合金层厚度为3 mm。根据标准DNV-OS-F101（2013）《海底管线系统》要求，全自动超声波检测（AUT）工艺需要经过验证，确保AUT与宏观切片评定的缺陷高度差值小于1 mm。由于CRA复合材料海底管道规格各异，AUT检测工艺也需要进行相应的调整。文章基于管径为508 mm、壁厚为31.6 mm （CRA厚度为3 mm）的管道进行了项目验证，通过AUT试块校准、人工缺陷焊缝制作、缺陷焊缝扫查、宏观切片和数据分析，最终评定出AUT检测工艺的缺陷检出能力和缺陷高度定量精度。有望在耐腐蚀合金复合材料（CRA）海底管道环焊缝检测工作中得到应用。

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基于电磁超声瑞利波的平面应力测量方法

刘彦坤, 刘海波, 李亚鹏, 刘天然, 王永青

无损检测. 2020, 42(9): 33-38.

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针对平面应力快速、无损的测量需求，基于电磁超声及瑞利波平面应力测量原理，设计了三发三收式电磁超声换能器。详细介绍了三发三收式瑞利波探头结构及测量系统，改进了基于三方向超声波波速计算平面应力的公式，一次定位即可实现金属平面应力的测量。试验测量5052搅拌摩擦焊铝合金板的平面应力，并将测量结果与盲孔法结果进行对比，验证了所设计电磁超声探头的实用性。

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基于机器视觉的金属板材表面缺陷光学检测技术

周神特, 王宇宇, 张潇, 左泽青, 赵文宏

无损检测. 2020, 42(9): 39-44.

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为了解决传统金属表面质量检测技术的缺陷检测精度不高、缺陷检测识别率不高、缺陷分类不准确的难题，搭建了一套基于机器视觉的金属板材表面检测系统。基于偏微分方程，利用图像等照度线改进中值滤波算法，对图像进行预处理，显著地抑制了图像的噪声。利用最大类间方差算法（OTSU）自适应确定一图像双阈值，改进了Canny算法中高斯滤波器对图像的灰度分布特征提取，使其不受亮度和对比度的影响。最后，利用SIFT （Scale-invariant Feature Transform）算法提取缺陷特征点，提出一种BP （Back Propagation）神经网络和SVM（Support Vector Machine）向量机结合分类器的检测方法，缺陷检出率为92.68%，单幅图像检测仅需49.8 ms，该缺陷检测系统对金属板材表面缺陷能有效提取与识别，满足金属板材表面在线检测的要求。

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焊缝缺陷的全聚焦相控阵成像检测

沈成业, 洪朝, 黄海军, 钱盛杰, 王杜

无损检测. 2020, 42(9): 45-49.

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利用全聚焦相控阵成像技术对焊缝中的未熔合和裂纹两种典型缺陷进行了检测。首先，介绍了全聚焦成像技术的基本原理；其次，设计制作了含上述缺陷的人工试块，利用CIVA软件进行裂纹和未熔合的缺陷响应研究；接着，对人工试块进行检测试验，比较了常规相控阵技术和全聚焦技术对上述两种缺陷的检测能力；最后，对试块进行常规无损检测，确定焊缝中缺陷的长度，对试块缺陷部位进行解剖，测量得到真实的缺陷埋藏深度和自身高度。检测试验及解剖结果表明：全聚焦技术对上述两种缺陷的成像具有更高的检测分辨率，对缺陷的定位和定量误差较小，可以应用于工程实践。

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氢环境箱厚壁筒体的相控阵超声周向检测

缪存坚, 钟海见, 郭伟灿, 凌张伟

无损检测. 2020, 42(9): 50-54.

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针对氢环境箱厚壁筒体的外径内径比高达1.85，常规的周向超声检测技术存在灵敏度低、缺陷定位困难等问题。笔者提出了140 MPa氢环境箱厚壁筒体的相控阵超声周向检测技术，根据超声仿真软件CIVA对带曲面楔块的相控阵超声探头在厚壁筒体中产生的声场进行仿真研究，并加工带有人工缺陷的对比试块进行试验。结果表明：提出的相控阵超声周向检测技术对氢环境箱厚壁筒体的内外表面及内部缺陷均具有较高的检测灵敏度和检测精度。该技术已成功地应用于140 MPa氢环境箱厚壁筒体的定期检验中。

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焊接接头的相控阵超声检测

汪雪梅, 陈超, 舒俊

无损检测. 2020, 42(9): 55-57.

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相控阵超声检测技术通过控制探头中各芯片的激励和调节声束参数来进行检测，具有无需锯齿扫查，声束角度广，缺陷显示直观等特点。通过对含焊接缺陷试板的焊接接头进行相控阵超声检测，并与其他检测方法进行对比，综合分析了典型缺陷信号特性，为相控阵超声检测技术在焊接接头缺陷实际检测中的应用提供借鉴。

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基于不同传感器阵列的储罐钢板缺陷三维漏磁特征

三维漏磁特征巩文东, 杨涛, 连超, 张宏杰

无损检测. 2020, 42(9): 58-62.

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储罐钢板凹坑缺陷漏磁场的分布较为复杂，单个传感器难以捕获足够的漏磁场信息。针对这一问题，设计了由三维磁传感器构成的直线阵列、环形阵列以及交叉阵列，对钢板圆形凹坑缺陷漏磁场进行检测。试验结果表明：直线阵列可以区分主漏磁信号和次漏磁信号，从而获取各维度的环向微分特征值；环形阵列能够在缺陷上方形成检测面域，从而可以提取任意时刻x向、y向的磁场变化率；交叉阵列能抵抗共模信号的干扰，减小小车抖动等因素的干扰；阵列式扫查能够挖掘更多的特征值信息。

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基于双能X射线的液体危险品识别分类方法

胡紫薇, 项安, 陈奕杰

无损检测. 2020, 42(9): 63-68.

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受定位不准、容器影响因素的影响，X射线安检机在液体识别领域识别精度低。为了提高识别精度，基于X射线透射原理，提出了一种理想状态下基于双能X射线安检机的液体识别方法，并给出了高低能图像处理方法以获得准确的容器定位，利用支持向量机和逻辑回归模型对R值进行分类，解决了难以提取有效原子序数实现液体分类识别的问题，并通过仿真和试验验证了算法的可用性。

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输气管道对接焊缝的相控阵超声检测

吴豪, 艾会荣, 路晓卫

无损检测. 2020, 42(9): 69-73.

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分别从相控阵超声检测技术的设备选型、人员要求、工艺制定、模拟试件设计制作及与射线检测整体情况比对等几个方面，介绍了相控阵超声检测技术在输气长输管道对接焊缝检测中的应用情况。得出了相控阵超声检测技术对输气长输管道常见的焊接缺陷有较高的检出率，实际操作中能很好地与射线检测进行优势互补的结论。对相控阵超声检测技术的广泛应用具有一定指导作用。

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航天泡沫材料的声激励激光错位散斑检测

程茶园, 林鑫, 葛丽, 刘哲军, 伍颂

无损检测. 2020, 42(9): 74-76.

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介绍了声激励激光错位散斑检测原理，对于厚度为30 mm的喷涂绝热泡沫平板试样，声激励音频范围为1 000~4 000 Hz，采用相反时间平均错位散斑检测方法，能检测出30 mm的方形脱黏缺陷。结合工程实践，结果表明，激光错位散斑检测技术适用于绝热泡沫脱黏缺陷的检测。

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在役常压储罐的无损检测技术

赵彦修, 田红岩, 陈彦泽, 王金龙

无损检测. 2020, 42(9): 77-81.

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分析了钢制立式焊接常压储罐的主要损伤机理和常见失效模式，总结了近年来常压储罐检测技术的发展。根据现役常压储罐的损伤机理和检验特点，针对不同失效模式选择有效的无损检测方法，介绍了应用于现役储罐检验的无损检测技术通用工艺，预测了常压储罐无损检测方法的发展方向。

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2020年, 第42卷, 第9期　
刊出日期：2020-09-24

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