學(xué)習(xí)TOFD技術(shù)心得

只看該作者 · 2010-10-15 22:26:16

南京華中檢測有限公司楊鋼

TOFD技術(shù)作為一種先進(jìn)的技術(shù)正在逐步應(yīng)用于無損檢測領(lǐng)域，江蘇省無損檢測學(xué)會舉辦的TOFD技術(shù)培訓(xùn)班，理論與實際的有效銜接、實踐培訓(xùn)項目齊全，為后期人員取證打下了較好的基礎(chǔ)。

TOFD的技術(shù)原理、工藝規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)分析方法與常規(guī)脈沖反射法超聲不同，可以說是全新的。在較短的時間內(nèi)，認(rèn)識TOFD技術(shù)，掌握檢測方法，并且能熟練操作儀器，應(yīng)該說難度是很大的，尤其在檢測缺陷圖像識別、分析方法方面，成為最大的難點和不確定性。

通過本次較系統(tǒng)的TOFD理論學(xué)習(xí)和操作培訓(xùn)，對TOFD技術(shù)有了一定的認(rèn)識，主要體現(xiàn)在下面2個方面：

1.TOFD檢測的優(yōu)越性：使用一收一發(fā)雙探頭，接受來自工件不連續(xù)性上下沿發(fā)出的衍射波，與單探頭脈沖回波法相比，TOFD方法檢測速度更快，更利于捕捉信號，發(fā)現(xiàn)工件中的不連續(xù)。TOFD方法可以替代串列探傷、且優(yōu)于串列探傷。與常規(guī)超聲波檢測單純通過脈沖反射信號波幅判定缺陷的方法相比，TOFD技術(shù)在掃查過程中采集并連續(xù)記錄A掃描信號，同步將數(shù)字化A 掃描顯示結(jié)果轉(zhuǎn)化為灰譜級圖像，記錄的圖像能提供更多信息量。

2. TOFD的評定：以掃查圖像為檢測數(shù)據(jù)結(jié)果，結(jié)合了信號相位關(guān)系、聲場能量分布關(guān)系、頻率分布關(guān)系、缺陷幾何形狀和空間分布關(guān)系等信息，測定不連續(xù)性的埋藏深度、自身高度、沿焊縫軸線上的長度。TOFD圖像中的黑白影像與A 顯示中的波形有一定的對應(yīng)性，讀譜時,兩種圖像應(yīng)同時觀察,比照分析。可以通過以下信息基本判定缺陷的性質(zhì)：

（1）點狀缺陷圖像：常呈拋物線形,信號圖像尾部向底面墜落；

（2）根部單側(cè)未熔合圖像:有缺陷上端部衍射信號圖像;底面反射信號在相關(guān)區(qū)段呈間斷或中斷圖像。

（3）表面開口缺陷(如焊趾裂紋等)圖像：根據(jù)TOFD 直通波圖像特征,可判斷缺陷是否表面開口，工件表面開口缺陷的直通波信號在相關(guān)區(qū)段被缺陷切斷，若缺陷在工件表面不開口,僅為近表面缺陷,則直通波信號圖像不間斷；

（4）中部缺陷(如中心未焊透等)圖譜：有完整的直通波和底波信號圖像,并有缺陷上端部和下端部的衍射信號圖像。缺陷上端部的回波信號描述實際缺陷的輪廓,呈白-黑-白圖像;而下端部信號呈黑-白-黑圖像,缺陷高度易于從黑-白圖像上直接讀出；

（5）根部未焊透圖像：也屬于底部開口缺陷。有很強(qiáng)的衍射信號,與底波信號反相；

（6）根部內(nèi)凹圖像：類似于根部未焊透，可見缺陷上端部,底波信號圖像會在相關(guān)區(qū)段出現(xiàn)擾動現(xiàn)象；

（7）密集氣孔圖像：呈現(xiàn)一系列幅度各異的雙曲線,類似于一群點狀缺陷，TOFD 雙曲線圖像出現(xiàn)層巒疊翠,鱗次櫛比的現(xiàn)象；

借助于A 掃描波形顯示的相位信息可有效識別超聲波源,判定缺陷性質(zhì),也可對缺陷進(jìn)行較準(zhǔn)確定量(測長、測深和測高) 。TOFD 法對焊接接頭壁厚中部缺陷(特別是面狀缺陷) 的檢測和定量具有獨特的優(yōu)點，但對靠近上表面或下底面的小缺陷,可能有漏檢或漏評的局限性。

幾點建議：

1.TOFD技術(shù)作為基于超聲波的基本原理的全新檢測手段，運(yùn)用記錄圖像來分析和評判缺陷，而運(yùn)用該項新技術(shù)的人員均為常規(guī)UT的人員，不可避免地沿用常規(guī)UT技術(shù)的慣性思維和判斷，針對某一個真實的焊縫典型缺陷（如氣孔或未焊透），如果能夠有常規(guī)UT檢測、X射線底片、TOFD技術(shù)圖像的對照，典型缺陷解剖，或者驗證性檢測的講解，迫切需要能夠歸納和整理出類似于射線檢測底片典型缺陷圖譜的TOFD典型缺陷圖譜，這樣便于學(xué)員的理解和掌握。畢竟，依據(jù)規(guī)范對缺陷的定性要求，還是需要其它檢測方法補(bǔ)充檢驗。同時常規(guī)UT方法與TOFD技術(shù)檢測產(chǎn)生的結(jié)果差異或者不一致性，如何解釋，這是實際運(yùn)用TOFD技術(shù)的檢測人員和委托方都關(guān)心的實際問題。

2.當(dāng)前階段，TOFD技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實施在即，從事無損檢測的單位，除著手人員的培訓(xùn)，同時更多的是處于儀器的選購階段，面對剛面世的國產(chǎn)儀器和昂貴的進(jìn)口儀器，儀器的選購需要考慮的針對儀器性能指標(biāo)、性能測試方法和設(shè)備綜合性能評價，以及各廠家儀器軟件系統(tǒng)特點和系統(tǒng)穩(wěn)定性比較講解較少，建議補(bǔ)充。

3.建議學(xué)會盡快組織TOFD新規(guī)范的宣貫。