基于超聲相控陣技術的水工金屬結構焊縫檢測

伍衛平，范欽紅，韓志剛，李東風（.水利部水工金屬結構質量檢驗測試中心，河南鄭州，450044；.鄭州辰維科技股份有限公司，河南鄭州，45000）

?

基于超聲相控陣技術的水工金屬結構焊縫檢測

伍衛平1，范欽紅2，韓志剛1，李東風1
（1.水利部水工金屬結構質量檢驗測試中心，河南鄭州，450044；2.鄭州辰維科技股份有限公司，河南鄭州，450001）

介紹了基于超聲相控陣技術的水工金屬結構焊縫檢測的工藝設計和工程應用。結合水工金屬結構板厚較大、結構較復雜、可接近性差等特點，采用仿真軟件ESBeam Tool進行檢測工藝設計，達到較高的檢測效率和檢測可靠性，并將檢測工藝應用到壓力鋼管對接焊縫和鋼岔管月牙肋組合焊縫的檢測中，取得了較理想的結果，具有積極的推廣價值和廣泛的應用前景。

水工金屬結構；安全檢測；超聲相控陣；扇形掃描；復雜幾何焊縫

0　引言

超聲相控陣技術（PAUT）是水工金屬結構安全檢測技術領域新的發展方向，超聲相控陣的基本原理是通過軟件控制換能器中每個壓電元件發射和接收時間的延遲，控制波束的方向和聚焦深度，實現對結構的多方位成像掃描，精確檢測結構的損傷部位，并評判損傷的嚴重程度。

超聲相控陣技術具有許多傳統超聲檢測方法無法比擬的優點，其中最顯著的特點是可以靈活而有效控制聲束指向，通過相位控制可以快速偏轉或移動聲束實現掃查，無需復雜的機械掃查裝置，對復雜結構損傷進行精確檢測［1-2］。水利水電行業內部分關鍵受力和承載水工金屬結構因其厚度較大、結構復雜及可接近性受限，常規超聲波檢測技術已經很難滿足結構安全檢測的要求。……