涡流检测在铝板超声缺陷检测盲区中的应用研究*

陈 涛, 曹 恒, 张 赛, 宋小春, 李冬林, 廖春晖

(湖北工业大学 机械工程学院，湖北 武汉 430068)

0 引 言

在航空航天、核能、军事、交通等领域中，铝板材的使用极其广泛。而铝板材在其生产及服役过程中，往往会由于高温高压、疲劳应力等因素影响在内部产生埋藏缺陷及损伤，这些埋藏缺陷及损伤需要及时检测，以免发生严重的安全事故。因此，如何有效地解决铝板材埋藏缺陷检测问题得到了广大学者的广泛关注[1]。目前，对于铝板材及其它金属板材深层缺陷的检测主要运用超声检测方法。超声检测技术对铝板材深层缺陷有着很高的检测灵敏度，但由于回波信号与激励信号几乎重叠难以区分，超声检测技术难以有效检测出位于铝板材近表面(1～2 mm)的埋藏缺陷[2]。

涡流无损检测作为常用的缺陷检测方法之一，由于其本身具有的无需耦合剂、检测速度快、适用于所有导电材料等优点，在缺陷检测领域得到了广泛的应用，并且在深层缺陷检测方面上也取得了一定的突破。Majidnia S等人[3]针对涡流渗透深度做了有限元仿真分析，仿真结果表明线圈内外径、提离距离的变化均会改变涡流在铝板中渗透深度；Smith C H等人[4]制作了巨磁阻(giant magneto resistance,GMR)阵列涡流检测探头用来对铝板埋藏缺陷进行检测，在8～20 kHz的激励频率下，能检测出埋深在1.6～2.0 mm的铝板缺陷；Zhong C R等人[5]利用超导量子干涉仪(SQUID)搭建的检测实验平台，在350 Hz的激励频率下，能够达到4.2 mm铝板的检测深度；周德强等人[6]针对平板导体深层缺陷检测问题，分别研究了反射式、透射式涡流检测中激励频率及探头尺寸对检测灵敏度的影响，得到透射式探头对深层缺陷的检测效果优于反射式探头的结论；……