TOFD方法对焊接缺陷的检测能力

汪明辉，肖爱武

（国核电站运行服务技术有限公司，上海 200233）

超声衍射时差法（TOFD）检测技术原理示意图见图1，检测时采用一组频率、晶片尺寸、角度相同的纵波斜探头相对布置，并根据缺陷上、下端点衍射信号的高度差进行缺陷高度测量［1］。从TOFD检测技术的原理可以看出，该方法在缺陷检出、平面缺陷高度尺寸测量、缺陷定性等方面具有很大的优势，但也存在检测盲区［2］。笔者通过设计制作焊接缺陷试样，开展TOFD检测试验，验证了TOFD技术对焊接缺陷的检测能力及高度尺寸测量方面的精度。

图1 TOFD检测原理示意图

1 试验方案

1.1 试验方法

采用对称非平行扫查方式对厚度分别为10，20，40mm的焊接试样进行检测，检测时采用手工扫查方法。

1.2 试验设备

试验用设备为TD－HS多功能超声仪，配有TF10C3TOFD探头和TF5C6TOFD探头，用TOFD扫查架。

1.3 试验工艺

10mm厚焊接试样。①扫查面：焊缝上表面。②探头型号：TF10C3。③探头角度：70°。④探头入射点间距（PCS）值：24mm。⑤扫查方式：对称非平行扫查。

20mm厚焊接试样。①扫查面：焊缝上表面。②探头型号：TF5C6。③探头角度：70°。④PCS值：49mm。⑤扫查方式：对称非平行扫查。

40mm厚焊接试样。①扫查面：焊缝上表面。②探头型号：TF5C6。③探头角度：60°。④探头入射点间距（PCS）值：94mm。⑤扫查方式：对称非平行扫查。

1.4 缺陷解剖

检测能力验证试验完成后，采用线切割的方式对检测发现的缺陷进行切片，以获得缺陷的真实高度值。切片时，每片的宽度一般为3mm。

1.5 结果验证

将检测结果与缺陷解剖结果进行比较，以验证检测结果的准确性，比较的项目包括检出率、缺陷高度测量准确率以及缺陷定性准确率。……