PA-SAFT成像技術裂紋定量研究.pdf

1、裂紋定量對于保證構件安全運行具有重要意義，超聲法對裂紋定量有明顯優(yōu)勢。其中，相控陣超聲技術（Phased Array Ultrasonic Technology，PAUT）具有聲束動態(tài)可調、可達性好、檢測效率高、缺陷成像直觀等優(yōu)點，已成為裂紋定量無損檢測領域中的研究熱點。但由于其聚焦焦柱覆蓋范圍有限，實際“盲檢”進行裂紋高度定量的過程中，不易捕捉到裂紋尖端回波，導致裂紋漏檢。合成孔徑聚焦技術(Synthetic Aperture Foc

2、usingTechnology，SAFT)與PAUT結合的PA-SAFT技術，可實現(xiàn)空間逐點聚焦，有助于精確確定裂紋尖端位置，從而實現(xiàn)裂紋精準定量。本課題采取模擬和實驗相結合的研究方法，針對厚度55.00mm碳鋼試塊中的埋藏和底面開口型裂紋，使用5MHz64陣元線陣換能器進行電子掃查，開展PAUT和PA-SAFT裂紋定量對比研究。
　　本研究主要內容包括：⑴對于透壁高度為10.00mm、8.00mm、4.00mm、2.00mm和1

3、.00mm的埋藏型裂紋，通過確定PAUT和PA-SAFT成像中裂紋上、下尖端能量極大值位置實現(xiàn)裂紋定量。結果表明，對于傾角為0.00°的裂紋，PAUT(聚焦深度35mm)高度定量誤差絕對值最大為0.15mm，PA-SAFT誤差絕對值最大僅0.02mm;對于傾角0.00°、15.00°、30.00°、45.00°、60.00°和75.00°的裂紋進行角度定量，PAUT定量誤差絕對值最大為12.05°，PA-SAFT誤差絕對值最大為4.41

4、°。⑵對于透壁高度為10.00mm、8.00mm、4.00mm、2.00mm和1.00mm的底面開口型裂紋，首先以傾角0.00°的裂紋為例，針對裂紋下尖端回波與底面回波發(fā)生混疊的問題，嘗試采用最小能量法確定裂紋下尖端位置，從而實現(xiàn)裂紋定量。進一步對傾角15.00°、30.00°、45.00°、60.00°和75.00°的裂紋，使用-6dB法確定下尖端位置，從而實現(xiàn)裂紋角度定量。結果表明，對于傾角0.00°的裂紋，PAUT（聚焦深度55m