基于模式转换波的轴偏离缺陷超声衍射时差法定量检测

马天天¹，金士杰¹，林莉¹，张东辉²，刘丽丽²，雷明凯¹

1. 大连理工大学材料科学与工程学院2. 中国核工业二三建设有限公司

摘 要：利用超声衍射时差法(Time of Flight Diffraction,TOFD)实施非平行扫查时,往往假定缺陷位于探头对中心轴线处,对轴偏离缺陷适用性较差,缺陷深度定量误差增大。进一步考虑非平行扫查过程中模式转换波传播声程与声时之间的相关性,推导TOFD检测轴偏离缺陷深度定量公式,并对比了优化前后检测误差。仿真研究结果表明:针对厚度35.0 mm碳钢平板内部深度12.0 mm、偏心距0～20.0 mm的底面开口槽实施检测时,优化前端点深度定量误差最大为4.81 mm,优化后降低至0.35 mm。试验检测选用与仿真模拟完全相同的工件尺寸和TOFD检测参数,对于上端点深度12.0 mm、偏心距0～16.0 mm的底面开口槽,优化前端点深度定量误差最大为2.02 mm,优化后降低至0.28 mm,说明该方法是可行的。同时,该方法可减小轴偏离缺陷深度定位误差,辅助检测人员提高效率。

关键词：超声衍射时差法;非平行扫查;模式转换波;轴偏离缺陷;定量检测;