無縫鋼管缺陷的超聲分析研究畢業(yè)論文

1、無縫鋼管缺陷的超聲分析研究摘 要無縫鋼管已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油、化工、電站、鍋爐、船舶、電站、航空航天、建筑以及軍工等行業(yè)。隨著國內(nèi)各行業(yè)對無縫鋼管需求的增長，對于無縫鋼管缺陷的研究顯得越發(fā)重要，而對于其缺陷的研究常規(guī)的分析方法是做諸如低倍、金相等，而作為與有損檢驗對應(yīng)的無損檢測通常還停留在探傷階段。本文就是利用應(yīng)用最為廣泛的超聲檢測從無損檢測角度對無縫鋼管缺陷進(jìn)行檢測與分析。本文應(yīng)用實驗室超聲檢測設(shè)備對無縫鋼管缺陷進(jìn)行檢測參數(shù)優(yōu)化，檢測的目的是為了用超聲成像技術(shù)來對缺陷進(jìn)行無損分析；在此根底之上利用Visual C+ 6.0與OpenGLOpen Graphics Library對現(xiàn)有超聲成像軟

2、件進(jìn)行二次開發(fā)，真實的反映缺陷的形貌、方位以及取向，并通過實例對無縫鋼管缺陷加以分析。研究主要結(jié)論如下： 無縫鋼管水浸聚焦檢測的參數(shù)的優(yōu)化是無縫鋼管超聲成像的根底，通過一系列的優(yōu)化實驗也暴露出傳統(tǒng)超聲波形檢測的缺乏之處：波形檢測受外界干擾大，對缺陷的判斷缺乏直觀性與重現(xiàn)性；當(dāng)量法只是評判自然缺陷當(dāng)量的依據(jù)，卻不是缺陷的真實反映，對缺陷缺少整體分析的能力。 用超聲成像技術(shù)對小口徑無縫鋼管缺陷進(jìn)行成像檢測分析豐富超聲檢測手段；對實驗室現(xiàn)有的超聲成像軟件進(jìn)行二次開發(fā)改良，實現(xiàn)斜入射超聲C掃描成像與三維立體成像，通過成像準(zhǔn)確的反映缺陷位置，分布以及形貌為生產(chǎn)反推缺陷的產(chǎn)生提供依據(jù)；通過整根無縫鋼管缺陷

3、分布，分布與形貌導(dǎo)入建模有限元分析，這就為無縫鋼管的平安評定，壽命評估和有限元應(yīng)力計算等提供了準(zhǔn)確的預(yù)測依據(jù)，從而實現(xiàn)無縫鋼管超聲無損評價。 對小口徑無縫鋼管缺陷采用無損與有損檢測驗相結(jié)合，宏觀與微觀分析的互補(bǔ)方式對缺陷產(chǎn)生的原因進(jìn)行反推，有利于實際生產(chǎn)中質(zhì)量控制。關(guān)鍵詞：小口徑無縫鋼管缺陷；水浸聚焦；斜入射超聲C掃描；超聲三維成像引 言超聲檢測以檢測靈敏度高、聲束指向性好、缺陷檢出率高以及適用性廣等優(yōu)點已經(jīng)成為無損檢測領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的檢測技術(shù)。對于無縫鋼管缺陷的超聲檢測主要采用水浸式聚焦檢測方式，相比于其他超聲檢測方式，它的最大優(yōu)勢在于可以減少由于無縫鋼管曲率較大而引起的聲束能量擴(kuò)散損失。

4、作為無縫鋼管水浸式聚焦檢測關(guān)鍵參數(shù)探頭參數(shù)、偏心距、水層距離等歷來都是超聲檢測研究分析的重點之一，優(yōu)化這些參數(shù)是能否探測到缺陷的關(guān)鍵，也是實現(xiàn)對小口徑無縫鋼管缺陷超聲無損檢測分析的根底。目前針對無縫鋼管缺陷的超聲檢測國內(nèi)外都有大量的研究，國內(nèi)大局部生產(chǎn)單位的超聲檢測依然以波形檢測為主，側(cè)重于無縫鋼管依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量是否合格，而國外主要集中在以工業(yè)自動化應(yīng)用為根底的自動檢測技術(shù)上，在高速自動化檢測的同時用超聲成像技術(shù)來直觀的反映缺陷的位置、形貌以及尺寸等。超聲成像掃描分析代替常規(guī)波形判定已經(jīng)成為主流趨勢，要實現(xiàn)成像應(yīng)用最為廣泛的是Visual C+ 6.0與OpenGLOpen Graphics

5、 Library。前者由Microsoft開發(fā), 它不僅是一個C+編譯器，而且是一個基于Windows操作系統(tǒng)的可視化集成開發(fā)環(huán)境Integrated Development Environment，IDE。而OpenGL作為三維計算機(jī)圖形軟件接口，它是一個開放的三維圖形軟件包，它獨立于窗口系統(tǒng)和操作系統(tǒng)，以它為根底開發(fā)的應(yīng)用程序可以十分方便地在各種平臺間移植。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷開展，實現(xiàn)無縫鋼管缺陷的三維立體成像也為反推缺陷產(chǎn)生原因與后續(xù)無損評價提供依據(jù)，豐富了對無縫鋼管缺陷研究的手段，也為超聲檢測由原來的無損探傷向無損評價提供了推動力量。小口徑無縫鋼管缺陷的超聲檢測與分析研究第一章 緒論

6、 課題背景無縫鋼管作為一種經(jīng)濟(jì)斷面鋼材，具有較高的屈服強(qiáng)度和耐應(yīng)力腐蝕性能，從而被廣泛應(yīng)用于石油、化工、電站、鍋爐、船舶、電站、航空航天、建筑以及軍工等行業(yè)1。伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的開展，我國目前已成為世界第一的鋼管生產(chǎn)大國、消費大國和出口大國2，但這并不意味著中國現(xiàn)在是鋼管生產(chǎn)強(qiáng)國，有些高級專業(yè)鋼管還依賴于進(jìn)口3。無縫鋼管生產(chǎn)一般經(jīng)過管坯加熱、管坯穿孔、毛管軋制、鋼管定徑與減徑以及精整等工序4，這些工序中無論是原料還是加工操作都用可能使無縫鋼管產(chǎn)生缺陷，這就對國產(chǎn)鋼管的質(zhì)量檢驗水平提出更高的要求。由于無縫鋼管的工作條件和用途不同，對其形狀和尺寸、化學(xué)成分、力學(xué)性能以及工藝性能等質(zhì)量指標(biāo)和技術(shù)條件有

7、著不同的要求。各標(biāo)準(zhǔn)中，對產(chǎn)品質(zhì)量的有關(guān)要求主要包括：化學(xué)成分、幾何尺寸精度、外表與內(nèi)部質(zhì)量、物理化學(xué)性能、工藝性能和金相組織以及對特殊用途的鋼管提出的特殊要求等1。其中，鋼管的外表與內(nèi)部質(zhì)量的檢查驗主要包括人工肉眼檢查與有無損檢測。1.2 無縫鋼管缺陷的概述我國介紹熱軋無縫鋼管質(zhì)量缺陷的主要技術(shù)資料是1990年由原冶金工業(yè)部情報標(biāo)準(zhǔn)研究所鋼鐵標(biāo)準(zhǔn)化室編寫的?鋼鐵產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化工作手冊?。該書詳細(xì)闡述了熱軋無縫鋼管的19種缺陷,它們分別是：裂縫裂紋、發(fā)紋、內(nèi)折、外折疊、軋制折疊、軋折、直道內(nèi)折、直道、離層、結(jié)疤包括翹皮、凹坑凹陷、凹面碰癟、凸面鼓包、麻點麻面、矯凹、擦傷、內(nèi)螺旋、青線和毛刺5。目前

8、上述的19種缺陷已有多處變動6。第一，自1999年大范圍修訂熱軋無縫鋼管國家標(biāo)準(zhǔn)以下簡稱國標(biāo)起，“發(fā)紋這一缺陷已經(jīng)被取消。第二，“毛刺已不再單獨列為一種缺陷，只是在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中講到端頭的外形時，有“切口毛刺應(yīng)予去除的文字要求。以下為無縫鋼管主要缺陷的概述： 內(nèi)折，鋼管的內(nèi)折是指鋼管內(nèi)外表呈現(xiàn)螺旋形、半螺旋形或無規(guī)那么分布的鋸齒狀折疊。鋼管內(nèi)外表不允許有內(nèi)折，局部內(nèi)折應(yīng)切除，全長內(nèi)折應(yīng)報廢。 直通內(nèi)折，鋼管的直道內(nèi)折是指鋼管內(nèi)外表呈現(xiàn)對稱或單條直線形的折疊。有通長的，也有局部的。直通內(nèi)折可用肉眼觀察，鋼管內(nèi)外表不允許存在直通內(nèi)折，局部直通內(nèi)折應(yīng)切除，通長直通內(nèi)折應(yīng)報廢。 外折，鋼管的外折是指在鋼管

9、外外表出現(xiàn)的螺旋形狀的片狀、線狀折疊。其螺旋旋轉(zhuǎn)方向與穿孔荒管旋轉(zhuǎn)方向相反，且螺距較大、分布于局部或全長。外折可用肉眼觀察，鋼管外表不允許存在外折。局部外折可切除，全長外折應(yīng)報廢。 軋折，鋼管的軋折是指鋼管管壁沿縱向局部或通長呈現(xiàn)外凹里凸的皺折，外外表呈條狀凹陷。鋼管的軋折可用肉眼觀察，鋼管不得存在軋折。 撕裂，鋼管的撕裂是指鋼管外表有撕開破裂現(xiàn)象，多發(fā)生在薄壁鋼管上。鋼管外表不允許存在撕破，局部撕裂應(yīng)予切除。 過熱及過燒，鋼管的過熱及過燒是指在管坯外表上生成深厚的氧化鐵皮，能使鋼管金屬塑性迅速降低。過熱鋼坯，金屬晶粒粗大，穿孔成管后，外表呈現(xiàn)網(wǎng)狀的鱗層。過燒管坯，金屬晶界被氧化，管坯在出爐后

10、，在輥道上已冒火花，嚴(yán)重的過燒擲在地上會崩裂成碎塊。有過熱和過燒的管坯，穿孔時易于軋長和產(chǎn)生內(nèi)折。有過燒的鋼管應(yīng)判廢品。當(dāng)有爭議時，可采用金相檢驗及其他方法鑒定。 發(fā)紋，鋼管的發(fā)紋是指在鋼管外外表上呈現(xiàn)的連續(xù)或不連續(xù)的發(fā)狀細(xì)紋。其旋轉(zhuǎn)方向與穿孔荒管旋轉(zhuǎn)方向相反，且螺距較大。鋼管外表不允許存在肉眼可見的發(fā)紋，如有應(yīng)全部去除。 離層分層，鋼管的離層分層是指在鋼管端部或內(nèi)外表出現(xiàn)螺旋形或塊狀金屬別離或破裂。局部離層分層應(yīng)切除。 結(jié)疤，鋼管的結(jié)疤是指鋼管內(nèi)外外表上呈現(xiàn)邊緣有棱角的斑疤。結(jié)疤一般不生根，容易剝落，呈局部的零星分布。鋼管外表允許存在深度未超過壁厚負(fù)偏差的局部微小結(jié)疤。較嚴(yán)重的結(jié)疤應(yīng)予去除。

11、 麻面，鋼管的麻面是指鋼管外表呈現(xiàn)上下不平的麻坑。輕微的麻面允許存在，嚴(yán)重的麻面不允許存在，并根據(jù)缺陷程度決定是否進(jìn)行修磨。 直道，鋼管的直道是指鋼管內(nèi)外外表有一定寬度的直線形劃痕。一般結(jié)構(gòu)用鋼管和用于加工機(jī)械零件的鋼管，直道深度不使壁厚超出負(fù)偏差時，允許存在。對于鍋爐的壓力管道以及類似用途的鋼管，應(yīng)按相應(yīng)的技術(shù)條件檢查。 凹面碰癟，鋼管的凹面碰癟是指鋼管外表局部向內(nèi)凹陷，管壁呈現(xiàn)外凹里凸而無損傷現(xiàn)象。鋼管外徑不超過負(fù)偏差的凹面允許存在，超過的應(yīng)予切除。 凹坑凹陷，鋼管的凹坑凹陷指的是鋼管內(nèi)外外表上出現(xiàn)面積不的局部凹陷，一般指點豆?fàn)畹男〗Y(jié)疤。鋼管外徑不超過負(fù)偏差的凹坑凹陷允許存在，超過的應(yīng)予切

12、除。 矯凹，鋼管的矯凹是指鋼管端部或外表沿長度方向呈螺旋形凹入。無明顯棱角或內(nèi)外表不突起的可判為合格品；反之，判為不合格品。 擦傷，鋼管的擦傷是指鋼管內(nèi)外外表呈現(xiàn)出的螺旋形狀或直線狀、有規(guī)律或無規(guī)律分布的點、線溝疽。在穿孔機(jī)和均整機(jī)處造成的擦傷，螺旋方向與荒管旋轉(zhuǎn)方向一致，且螺距與荒管螺距相同。在軋管機(jī)處產(chǎn)生的擦傷，如無均整工序而是冷拔工序，鋼管的擦傷呈軸向方向的直線；如通過均整，鋼管的擦傷呈螺旋狀。在輥道等運輸工具處造成的擦傷為直線狀，其方向位置隨產(chǎn)生原因而有所不同。擦傷可用量具測量其深度。對局部的、邊緣比擬圓滑的擦傷，當(dāng)其深度不超過直徑和壁厚的偏差時，允許存在。邊緣鋒利或較嚴(yán)重的擦傷，應(yīng)予

13、去除17。1.3 無縫鋼管缺陷的有無損檢測分析方法1.3.1 無縫鋼管缺陷的有損檢驗測分析方法有損檢驗是相對于無損檢測而定義的，也稱破壞性檢測。無縫鋼管的有損檢驗有物理化學(xué)性能檢驗、工藝性能檢驗以及質(zhì)量缺陷檢驗等1。物理化學(xué)性能檢驗包括常溫下或者一定溫度條件下的鋼管力學(xué)性能試驗拉伸試驗、韌性試驗和硬度試驗，液壓試驗以及腐蝕試驗晶間腐蝕試驗、抗氫致開裂試驗-HIC、抗硫化物應(yīng)力開裂試驗-SSCC等。工藝性能檢驗包括鋼管的壓扁試驗、環(huán)拉試驗、擴(kuò)口試驗和卷邊試驗、彎曲試驗等。針對鋼管質(zhì)量缺陷的有損檢驗主要有低倍檢驗、金相檢驗以及掃描電子顯微鏡SEM，Transmission Electron Mic

14、roscope分析等。所謂宏觀檢驗是指人用肉眼或者放大鏡在材料或者零件上檢查因冶煉、軋制以及各種加工過程中所帶來的化學(xué)成分及組織等不均勻性或者缺陷的一種檢驗方法，也稱低倍檢驗。低倍檢驗方法是對鋼坯和鋼材進(jìn)行質(zhì)量檢驗的一種重要的方法，由于其檢驗方法簡單，能夠快速而直觀判斷鋼坯和鋼材內(nèi)部存在的缺陷，因而得到廣泛的應(yīng)用。檢驗方式包括：酸浸試驗、斷口試驗、塔形車削發(fā)紋試驗和硫印試驗等。其中酸浸試驗是宏觀檢驗中最常用的一種檢驗方法，就是將制備好的試樣用酸液腐蝕，以顯示其宏觀組織和缺陷?？煞譃闊崴峤g法、冷酸浸蝕法和電解酸蝕法三種。檢驗人員通過宏觀檢驗肉眼觀察無縫鋼管外表缺陷與斷裂口形貌。金相檢驗是指在金

15、相顯微鏡下觀察、識別和分析金屬材料的微觀組織狀態(tài)和分布情況。借以判斷和評定金屬材料質(zhì)量的一種檢驗方法。它的目的，一方面是常規(guī)檢驗，根據(jù)已有知識判斷或確定金屬材料的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝及過程是否完善，如有缺陷時，借以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生缺陷的原因；另一方面那么是更深入地了解金屬材料微觀組織和各種性能的內(nèi)在聯(lián)系，以及各種微觀組織形成的規(guī)律等，為研制新材料和新工藝提供依據(jù)7。無縫鋼管的金相檢驗的內(nèi)容一般包括：非金屬夾雜物的鑒定和組織缺陷的分析等。SEM那么是利用高能電子束，在試樣外表上進(jìn)行光柵狀掃描，由于高能電子束與物質(zhì)的交互作用，結(jié)果產(chǎn)生各種信號：二次電子、背散射電子、吸收電子、俄歇電子等，將這些信號相應(yīng)地接收放大

16、后，送到顯象管的柵極上，用來調(diào)制顯象管的亮度，由于掃描線圈上的電流與顯象管上的電流是同步的，因此試樣外表上任意一點發(fā)射的信號與顯象管熒光屏上相應(yīng)的亮度是一一對應(yīng)的，即電子束打到試樣上一點，在熒光屏上就出現(xiàn)一個亮度，因此試樣外表不同位置的信號強(qiáng)度，顯示為樣品外表的放大像8。對于無縫鋼管缺陷的SEM分析主要有裂口形貌分析與非金屬夾雜物成分分析等。1.3.2 無縫鋼管缺陷的無損檢測分析方法無損檢測是建立在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)根底上的一門綜合性技術(shù)。它在不損壞被檢測物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的前提下，應(yīng)用物理方法，檢測物體內(nèi)部或外表的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)以及性能，檢查物質(zhì)內(nèi)部是否存在缺陷，從而判斷被檢測物體是否合格，并評價其適用性。

17、無損檢測的目的在于：檢測各種設(shè)備或工業(yè)系統(tǒng)在制造、安裝、使用過程中存在的不完整性及缺陷情況，以利改良這些設(shè)備、工業(yè)系統(tǒng)的制造工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)故障，保證他們平安、高效、可靠地運行。所以，作為一門獨立的綜合性應(yīng)用技術(shù)學(xué)科，無損檢測技術(shù)水平的先進(jìn)性與否是衡量一個國家經(jīng)濟(jì)開展、科技進(jìn)步以及工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。對于無縫鋼管的無損檢測一般可以分為在線檢測和離線檢測兩種，在線檢測方法主要有射線檢測RT，Radiography Testing、漏磁檢測MFL，Magnetic Flux Leakage Testing、渦流檢測ET，Eddy Testing以及超聲檢測UT，Ultrasonic

18、 Testing，而離線檢測方法包括磁粉檢測 MT，Magnetism Testing和滲透檢測PT，Penetrate Testing。在實際的工作中，沒有哪一種無損檢測方法是十全十美的，各種方法之間要取長補(bǔ)短，檢測人員首先必須了解各種無損檢測方法的優(yōu)缺點，掌握各種不同方法的適用性和它們之間的相互關(guān)系，在綜合分析與評價的根底上，根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求的差異綜合的來選擇最正確檢測方法，確定最正確的無損檢測方案。 射線檢測方法射線檢測是工程檢測中歷史最悠久的一種無損檢測方法。射線檢測利用X射線、射線、中子射線、高能射線等各種射線對物質(zhì)的穿透能力以及射線在穿透材料過程中發(fā)生的衰減規(guī)律來發(fā)現(xiàn)工程材料及其構(gòu)

19、件內(nèi)部存在的各種形式的宏觀缺陷或測定材料的各種性能與物理量的一種無損檢測方式。射線檢測適用范圍很廣，幾乎對所有的材料都能進(jìn)行檢測；它對被檢測工件的幾何形狀、外表粗糙度沒有嚴(yán)格的要求以及能直觀地顯示缺陷的影像等優(yōu)勢。然而對于無縫鋼管檢測來說，射線檢測實際應(yīng)用的很少，一般它應(yīng)用在小口徑管對接焊縫的檢測，而且射線檢測速度在無損檢測中最慢，清洗與防護(hù)的要求都很高，對人體的傷害性遠(yuǎn)高于其他無損檢測方法9。目前，國內(nèi)鋼管的射線檢測的標(biāo)準(zhǔn)有?SY/T 6423.1-1999 石油天然氣工業(yè) 承壓鋼管無損檢測方法 埋弧焊鋼管焊縫缺欠的射線檢測?。 漏磁檢測漏磁檢測是指鐵磁性材料被外磁場磁化后，材料內(nèi)外表、外外

20、表和內(nèi)部缺陷會在材料外表形成漏磁場，通過傳感器對材料外表進(jìn)行掃查，將外表缺陷漏磁場轉(zhuǎn)化為缺陷信號來發(fā)現(xiàn)缺陷位置和缺陷參數(shù)的一種無損檢測技術(shù)。由于漏磁檢測是用磁化傳感器檢測缺陷，所以它易于實現(xiàn)自動化；有較高的檢測可靠性，可以實現(xiàn)缺陷的初步量化以及高效無污染。當(dāng)然，漏磁檢測方法也有一定的局限性：只適用于鐵磁材料或者能感生渦流的非金屬材料，檢測靈敏度低以及缺陷的量化粗略。對于無縫鋼管來說，外表及近外表缺陷檢測效果遠(yuǎn)高于內(nèi)部缺陷的檢測。漏磁檢測設(shè)備體積較大、線圈質(zhì)量重，操作不方便。而且探頭掃描與磁化同時進(jìn)行，檢測信號受背景磁場的影響較大，增加了信號處理的難度，降低了儀器的可靠性；檢測后還需要對鋼管進(jìn)行

21、退磁處理1012。目前，國內(nèi)無縫鋼管漏磁檢測主要依據(jù)的國家標(biāo)準(zhǔn)有?GB/T12606-1999 鋼管漏磁探傷方法?與?GB/T 25727-2021 無損檢測 鋼管自動漏磁檢測系統(tǒng)綜合性能測試方法?等。 渦流檢測渦流檢測是建立在電磁感應(yīng)原理之上的一種無損檢測方法，適用于導(dǎo)電材料。當(dāng)導(dǎo)體置于交變磁場之中，導(dǎo)體中就會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種電流稱為渦流。由于導(dǎo)體自身各種因素如電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、形狀、尺寸與缺陷等的變化，會導(dǎo)致感應(yīng)電流的變化，利用這種現(xiàn)象來判知導(dǎo)體性質(zhì)、狀態(tài)以及有無缺陷的檢測方法叫做渦流檢測法。綜上概述，渦流檢測的對于鋼管的檢測不需要接觸，無需耦合介質(zhì)，檢測速度較快，易于實現(xiàn)自動化；對于鋼

22、管外表缺陷的探測靈敏度高，且在一定范圍內(nèi)具有良好的線性指示，可對大小不同的缺陷進(jìn)行評價，故可用作質(zhì)量管理與控制；檢測時不需要接觸鋼管又不用耦合介質(zhì)，也可在高溫下的檢測。但渦流檢測的局限性在于：渦流檢測的對象必須是導(dǎo)電材料，而且只適用于檢測鋼管外表缺陷，不適用于檢測深層的內(nèi)部缺陷；采用穿過式線圈進(jìn)行渦流檢測時，線圈獲得的信息是鋼管一段長度的圓周上影響因素的積累結(jié)果，對缺陷所處圓周上的具體位置無法判定，采用旋轉(zhuǎn)探頭式渦流檢測可準(zhǔn)確探出缺陷位置，靈敏度和分辨率也很高，但檢測區(qū)域狹小，全面掃查檢測速度較慢；檢測后還需要對鋼管進(jìn)行退磁處理1113。作為鋼管重要的無損檢測方法，國內(nèi)無縫鋼管渦流檢測主要依據(jù)

23、的標(biāo)準(zhǔn)有?GB/T 7735-2004 鋼管渦流探傷檢驗方法?以及?YB/T 4083-2000 鋼管自動渦流探傷系統(tǒng)綜合性能測試方法?等。 磁粉檢測磁粉檢測是利用磁現(xiàn)象來檢測鐵磁性材料外表及近外表缺陷的一種無損檢測方法。當(dāng)鋼管被磁化時，假設(shè)鋼管外表及近外表存在裂紋等缺陷，就會在缺陷部位形成泄漏磁場也稱漏磁場，泄露磁場將吸附、聚集檢測過程中施加的磁粉，形成磁痕，從而提供缺陷顯示。磁粉檢測作為一項較為成熟的無損檢測技術(shù)，具有自身的特點：顯示直觀；檢測靈敏度高；適應(yīng)性好；效率高、本錢低、設(shè)備簡單，操作方便，檢測速度快，費用低廉，但是，它只適用于檢測鐵磁性金屬材料；只適用于檢測鋼管外表與近外表缺陷；

24、通常用目測檢查缺陷，磁痕的判斷和解釋需要檢測人員有較高的經(jīng)驗與水平11。國內(nèi)關(guān)于無縫鋼管的磁粉檢測可以參考國際標(biāo)準(zhǔn)?ISO 13665-1997 Seamless and welded steel tubes for pressure purposesMagnetic particle inspection of the tube body for the detection of surface imperfections?等。 滲透檢測滲透檢測是一種以毛細(xì)作用原理為根底用于檢測非疏孔性金屬和非金屬試件外表開口缺陷的無損檢測方法。滲透檢測的工作原理是：鋼管外表被施涂含有熒光染料或著色染料的滲

25、透劑后，在毛細(xì)作用下，經(jīng)過一定時間，滲透劑可以滲入外表開口缺陷中；去除外表多余的滲透劑，經(jīng)枯燥后，再在鋼管外表施涂吸附介質(zhì)顯像劑；同樣在毛細(xì)作用下，顯像劑將吸引缺陷中的滲透劑，即滲透劑回滲到顯像劑中；在一定的光源下黑光或白光，缺陷處的滲透劑痕跡被顯示黃綠色熒光或鮮艷紅色，從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。滲透檢測不受材料組織結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分的限制；具有較高的檢測靈敏度；顯示直觀，容易判斷；而且操作方法快速、簡單。但是它只適合檢查出鋼管外表開口性缺陷；對于外表粗糙的鋼管，易造成假象，影響檢測效果；滲透檢測只能檢出缺陷的外表分布，難以確定缺陷的實際深度14。國內(nèi)關(guān)于無縫鋼管的滲透檢測可以參考國際標(biāo)準(zhǔn)?

26、ISO 12095-1994 Seamless and welded steel tubes for pressure purposesLiquid penetrant testing?等。 超聲檢測超聲波在被檢測材料中傳播時，材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對超聲波的傳播將會產(chǎn)生一定的影響，通過對超聲波受影響程度和狀況進(jìn)行探測來了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化的技術(shù)被稱為超聲檢測技術(shù)。超聲波檢測方便簡單通用；靈敏度較高，指向性較好；可以檢測鋼管外表及其內(nèi)部缺陷。但是，由于超聲檢測的特性，如果利用水浸檢測法，會對鋼管有一定的氧化腐蝕；檢測速度也沒有漏磁檢測與渦流檢測快1516。目前，國內(nèi)關(guān)于無縫鋼管的超聲

27、檢測主要依據(jù)的國家標(biāo)準(zhǔn)為?GB/T5777-2021 無縫鋼管超聲波探傷檢驗方法?與黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?YB/T 4082-2000 鋼管自動超聲探傷系統(tǒng)綜合性能測試?；可以參考的國際標(biāo)準(zhǔn)有?ISO 9303：1989E承壓無縫鋼管和焊接埋弧焊除外鋼管縱向缺陷的全周向超聲波試測?等。然而，無縫鋼管作為重要的工業(yè)產(chǎn)品，由于材質(zhì)或者使用環(huán)境的不同，對于某一特殊的鋼種或者行業(yè)，需要其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行參照，例如，國內(nèi)有?GB/T 12969.1-1991 鈦及鈦合金管材超聲波檢驗方法?，?GB/T 4163-1984 不銹鋼管超聲波探傷方法?，航空行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?HB/Z 75-1983 航空用小直徑薄壁無縫鋼

28、管超聲波檢驗說明書?，中國船舶工業(yè)總公司部標(biāo)準(zhǔn)?CB 1134-1985 BFe 30-1-1管材的超聲波探傷方法?，中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?SY/T 6699-2007 管材缺欠超聲波評價推薦作法?等，這些標(biāo)準(zhǔn)的制定都從一個側(cè)面反映出無縫鋼管高質(zhì)量要求以及超聲檢測的重要性，說明超聲檢測已經(jīng)成為無縫鋼管檢測中應(yīng)用最廣泛、使用頻率最高、目前開展較快的一種無損檢測技術(shù)。無縫鋼管的超聲檢測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外無縫鋼管的超聲檢測研究現(xiàn)狀從上個世紀(jì)70年代以來，無縫鋼管的超聲檢測研究在國外主要集中在以工業(yè)自動化應(yīng)用為根底的自動檢測技術(shù)上。美國IRIS公司生產(chǎn)的IRIS 9000超聲檢測系統(tǒng)是一

29、種全自動管內(nèi)檢測系統(tǒng)。這套檢測系統(tǒng)主要針對氣水冷熱交換管的無損檢測，可以精確地檢測管道內(nèi)部和外部的腐蝕和點蝕等缺陷，軟件包含有便攜式旋轉(zhuǎn)彩色B掃描成像系統(tǒng)，如圖1.1所示。該設(shè)備檢測對象較為固定，檢測的針對性強(qiáng)，但對于其他用途的無縫鋼管以及非腐蝕類缺陷檢測是否適用，IRIS公司相關(guān)資料未加以說明17。圖1.1便攜式IRIS 9000軟件系統(tǒng)Fig. Portable IRIS 9000 software systems美國GE公司擁有的Krautkramer德國K-K公司超聲波大型鋼管檢測設(shè)備GRP-PAT，該設(shè)備采用最新相控陣檢測技術(shù)，實現(xiàn)全管體縱向，橫向，斜向0°20°

30、18。美國GE公司還擁有“CLUSTER檢測系統(tǒng)。該設(shè)備特點：“簇式探頭架，允許周向布置9個檢測探頭，全面檢測縱向，橫向，斜向，分層缺陷，厚測及耦合監(jiān)測，或采用高速“簇式探頭架檢測縱向厚度及耦合監(jiān)測；不同管徑和壁厚尺寸可靈活選擇不同“CLUSTER探頭架；缺陷處自動報警和噴標(biāo)，為后續(xù)分選提供依據(jù)；最大檢測速度達(dá)2米18。 圖1.2 GRP-PAT檢測系統(tǒng) 圖1.3 “CLUSTER檢測系統(tǒng)Fig.1.2 GRP-PAT detection systems Fig.1.3 "CLUSTER" detection system上述兩種檢測設(shè)備主要是針對石油天然氣管道，適用管徑都

31、是在60mm以上的大口徑無縫鋼管，管徑小于60mm的小口徑無縫鋼管不適用。針對小口徑無縫鋼管檢測，GE公司擁有ROT系列管材超聲檢測系統(tǒng)與ROTA系列管材檢測系統(tǒng)，兩套檢測系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)探頭產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)超聲場，并同時具有垂直入射和斜入射高密度超聲脈沖，實現(xiàn)100%斷面聲束覆蓋，并保證周向靈敏度的一致性18。GE公司的管材超聲檢測設(shè)備中GRP-PAT檢測系統(tǒng)、“CLUSTER檢測系統(tǒng)以及ROT系列檢測系統(tǒng)采用的是UNI-VIS軟件，可顯示多通道彩色帶狀模式條線圖，如圖1.4所示。ROTA系列檢測系統(tǒng)采用的是NUscan軟件，這是一個專利成像軟件，可提供A，B，C掃描和對被檢部件缺陷的準(zhǔn)確顯示功能18。

32、這兩種顯示軟件對缺陷的展示都是以一維或者二維平面形式，而無縫鋼管作為非平面件產(chǎn)品，鋼管缺陷用平面圖像顯示并非最正確效果。 圖1.4 UNI-VIS應(yīng)用軟件 圖1.5 NUscan應(yīng)用軟件Fig.1.4 UNI-VIS application software Fig.1.5 NUscan application softwareOlympus泛美也是世界知名的無損檢測公司，擁有檢測無縫鋼管的設(shè)備主要有旋轉(zhuǎn)管材檢測系統(tǒng)RTIS與在線離線ERW管材檢測系統(tǒng)。其中RTIS使用相控陣技術(shù)對管材進(jìn)行全管體檢測，這個系統(tǒng)基于“水楔概念，通過膜狀材料，使一個儲水容器發(fā)揮持續(xù)穩(wěn)定的效用，可以快速進(jìn)行耦合，并具

33、有較短的非檢測區(qū)域長度。19。 a b圖1.6 RTIS檢測系統(tǒng)Fig.1.6 RTIS detection system(a) 機(jī)械系統(tǒng)； (b) 軟件系統(tǒng)從圖1.6(b)可見系統(tǒng)缺陷檢測以常規(guī)的波形檢測為主，對缺陷的描述不直觀。另一套在線(b)中參加了彩色二維帶狀圖像，但就設(shè)備設(shè)計特性而言，這種二維帶狀圖更適合于電阻焊接ERW管材進(jìn)行焊縫和熱影響區(qū)HAZ的檢測設(shè)計，氣動懸掛可以使檢測頭跟蹤管材的移動，并在出現(xiàn)燒剝孔或卷材板之間的對接焊縫時，基于渡越時間分析的獨特算法公司專利可以對燒剝區(qū)域進(jìn)行自動檢測，并將反響信息發(fā)送到PLC，以自動調(diào)整每個水楔，檢測頭的旋轉(zhuǎn)能力可以使每個探頭在-120+1

34、20度之間獨立移動自動焊縫跟蹤，但是對于無縫鋼管而言，如外折在鋼管外外表呈螺旋形狀且螺距較大、分布于局部或全長，這使得跟蹤范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于焊縫跟蹤的范圍，雖然采用自動跟蹤對于缺陷的描述較為直觀形象，但局部跟蹤不能反映缺陷在整個無縫鋼管中的位置分布1920。 (a) (b)圖1.7 在線離線ERW檢測系統(tǒng)Fig.1.7 On-line / Off-line ERW detection system(a) 機(jī)械系統(tǒng)；(b)軟件系統(tǒng)圖1.8 ERW檢測系統(tǒng)自動焊縫跟蹤Fig.1.8 ERW detection system of automatic weld tracking1.4.2 國內(nèi)無縫鋼管的超

35、聲檢測研究現(xiàn)狀目前，國外許多公司的超聲設(shè)備的先進(jìn)性主要是表達(dá)在一些關(guān)鍵技術(shù)上，國內(nèi)由于機(jī)械制造加工水平相對落后，精密程度較低，從而對產(chǎn)品的功能性、可靠性和美觀性等方面有較大影響，故國內(nèi)無縫鋼管生產(chǎn)廠家的管材超聲檢測設(shè)備主要還是依賴于進(jìn)口。雖然我國無縫鋼管超聲檢測方面的研究起步較晚，與國外相比還有很大的差距，但近年來通過一些高校和企業(yè)對無縫鋼管超聲檢測等相關(guān)技術(shù)與設(shè)備的研究，使得國內(nèi)無縫鋼管超聲檢測取得了長足的進(jìn)步。合肥工業(yè)大學(xué)何輔云教授研制了噴淋水耦合式旋轉(zhuǎn)多探頭高能超聲動態(tài)檢測系統(tǒng)，可以對管材壁厚和鋼管內(nèi)部的折疊缺陷進(jìn)行檢測。因為是多通道檢測可對缺陷分區(qū)定位，檢測精度為±2122。

36、設(shè)備利用DSP的多通道緩沖串口接受和處理超聲信號的回波數(shù)據(jù)，在采集同時采用LZW壓縮算法，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時快速準(zhǔn)確的采集和處理23。但該設(shè)備采用垂直入射法對無縫鋼管進(jìn)行檢測，這就不可防止的存在近外表檢測盲區(qū)問題，對于薄壁管來說，再小的盲區(qū)都是不能允許存在的。天津市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院劉懌歡等同志利用內(nèi)置旋轉(zhuǎn)式超聲波檢測技術(shù)簡稱IRIS對鋼管內(nèi)壁和外壁進(jìn)行全面檢測, 并對其進(jìn)行精確定量24。內(nèi)置旋轉(zhuǎn)式超聲波檢測技術(shù)是利用反射鏡的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)周向的掃查, 從而到達(dá)對管子進(jìn)行全面掃查的效果。從檢測手段來說，利用IRIS技術(shù)檢測無縫鋼管存在一定的缺乏之處，首先，由于這種檢測技術(shù)的特殊性，使得探頭需要特

37、制。其次，檢測結(jié)果受鋼管清潔狀況和現(xiàn)場檢測條件影響較大，例如，耦合條件較為苛刻，水臟或者氣泡會導(dǎo)致信號不穩(wěn)定和數(shù)據(jù)喪失，水壓過小會導(dǎo)致水泄漏或者渦輪驅(qū)動壓力喪失。從缺陷顯示來說，渦輪每旋轉(zhuǎn)一周創(chuàng)立一個被檢鋼管的截面掃描圖像，當(dāng)探頭進(jìn)入到管子內(nèi)部時，連續(xù)的圖像形成管壁的彩色C掃描成像，如圖1.9所示，從文獻(xiàn)中作者提供的掃描圖像可見，檢測受一定的干擾，不穩(wěn)定。圖1.9 在役鋼管C掃描成像Fig. 1.9 C-scan imaging of in-service tube杭州浙大奔月科技以浙江大學(xué)周曉軍教授為代表的科研團(tuán)隊設(shè)計研制成功國內(nèi)第一家基于計算機(jī)技術(shù)的超聲波掃描成像系統(tǒng)以及復(fù)雜曲面超聲波C掃

38、描成像檢測系統(tǒng)。其中棒管材水浸超聲波無損探傷系統(tǒng)：7個自由度聯(lián)動，管件軸線自動跟蹤功能，能以軸向成像、徑向成像等方式給出內(nèi)部缺陷的定性和定量分析25。在超聲自動檢測C掃描成像方面，由于機(jī)械回程間隙和超聲信號采集滯后等，使成像圖元和實際測試的工件位置不重合，周曉軍教授的研究生李雄兵博士為消除機(jī)械回程間隙產(chǎn)生的定位誤差，一方面，在運動控制上加編碼器實現(xiàn)閉環(huán)控制，保證探頭位姿誤差相對最?。涣硪环矫鏋闇p少信號采集過程中的時耗，通訊接口采用總線方式，或提高信號采樣頻率、降低檢測速度等，這些措施在一定程度上能改善圖像鋸齒錯位的現(xiàn)象。為此，他們先在標(biāo)準(zhǔn)試塊上掃描成像，確定缺陷樣件的錯位量，然后用其去修正其它

39、CC掃描圖像26。這不僅改善了成像的質(zhì)量，更重要的是對缺陷的精確定位、定量分析意義重大。 (a) (b)圖1.10 鋸齒消除前后C掃描圖像比照Fig. 1.10 C-scan images compared of before and after anti-aliasing(a) 消除鋸齒前；(b) 消除鋸齒后李雄兵C掃描圖像26。圖1.11 曲面C掃描圖像Fig. 1.11 Curved surface C-scan images通過上以上概述可知周曉軍教授團(tuán)隊在超聲波檢測系統(tǒng)的研制與開發(fā)上是國內(nèi)較為先進(jìn)的，但對于無縫鋼管的檢測在其相關(guān)學(xué)術(shù)案例鮮有出現(xiàn)，更多的是對于棒材以及航空構(gòu)件等曲面構(gòu)件

40、的檢測成像2729。中核集團(tuán)核動力運行研究所在役檢查中心對核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管和CANDU 堆壓力管利用自行設(shè)計的自動掃查裝置與+Micro plus16通道超聲數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)進(jìn)行檢測，如圖1.12所示。探頭在充滿水的壓力管內(nèi)部以周向掃查和軸向掃查，從而探測分布于不同方向的缺陷。+ 超聲系統(tǒng)將采集的超聲數(shù)據(jù)和位置信號進(jìn)行存儲，并可進(jìn)行B，C，D型顯示，以及對超聲數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析，但文獻(xiàn)中作者沒有給出B，C，D型顯示的真彩檢測案例圖像。 (a) (b)圖1.12 Micro plus16通道數(shù)字式超聲波管道檢測系統(tǒng)Fig.1.12 + (Micro plus) 16-channel dig

41、ital ultrasonic pipe inspection systema壓力管自動掃查裝置；b管道超聲檢測掃查器誠然，通過國內(nèi)學(xué)者與專家的努力，我國無縫鋼管超聲檢測水平與國際水平的差距正在縮小，但目前我國超聲檢測大局部還集中在手持式單/多通道超聲波儀研制，通過波形判斷來對缺陷進(jìn)行判定檢測。綜合無縫鋼管的超聲檢測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀可見伴隨著計算機(jī)技術(shù)，傳感技術(shù)以及自動控制技術(shù)的開展，超聲檢測技術(shù)正向快速化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、程序化和標(biāo)準(zhǔn)化的方向開展。另一個趨勢是對無縫鋼管缺陷的超聲檢測與分析正從以往的波形判定檢測轉(zhuǎn)向于數(shù)字化圖像分析檢測，讓檢測結(jié)果更加直觀便捷，減少人為因素的干擾，開創(chuàng)從無損檢測

42、角度對缺陷進(jìn)行分析而不是僅僅探測有無超標(biāo)缺陷，這也為無損檢測向無損評價開展起推動作用。 本論文研究的主要內(nèi)容本學(xué)位論文研究主要是利用超聲檢測技術(shù)與超聲成像技術(shù)對無縫鋼管的缺陷進(jìn)行無損檢測的分析與研究。論文共分四章，各章內(nèi)容概括如下：第一章為緒論，主要內(nèi)容：課題背景的論述，無縫鋼管缺陷的概述，無縫鋼管各種檢測方式的比擬以及國內(nèi)外對無縫鋼管超聲檢測研究的現(xiàn)狀。第二章為無縫鋼管缺陷超聲檢測與關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化，主要內(nèi)容：從無縫鋼管成型工藝入手分析缺陷取向性，進(jìn)而提出實驗方法以及對無縫鋼管水浸式聚焦檢測關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行分析與優(yōu)化實現(xiàn)對鋼管橫向、縱向缺陷的優(yōu)化檢測。第三章為無縫鋼管缺陷的超聲成像分析，主要內(nèi)容：對

43、無縫鋼管缺陷進(jìn)行超聲成像掃描分析，以現(xiàn)有實驗室檢測軟件為根底，對掃描成像軟件進(jìn)行二次開發(fā)與改良，實現(xiàn)三維立體成像。第四章無縫鋼管缺陷實例分析，主要內(nèi)容：把超聲無損檢測與有損檢測驗相結(jié)合對小口徑無縫鋼管缺陷進(jìn)行實例檢測分析，分析缺陷產(chǎn)生的工序與原因。第五章對本論文研究結(jié)論進(jìn)行總結(jié)。第二章 無縫鋼管缺陷超聲檢測與關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化利用超聲波技術(shù)來對無縫鋼管缺陷開展無損方式的分析工作，首先是要用超聲波來精確的檢測到缺陷，否那么，用超聲成像技術(shù)來分析缺陷就成為空談。 超聲A掃描如今，超聲檢測技術(shù)數(shù)字化已經(jīng)成為當(dāng)今的主流趨勢。通常超聲檢測進(jìn)行的處理是去除信號中的噪聲，其次是將已經(jīng)去除噪聲的信號進(jìn)行再處理，包括

44、增益控制、衰減補(bǔ)償、信號包絡(luò)、FFT分析及圖像顯示等。超聲信號經(jīng)接收局部放大后，由數(shù)/模轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字信號傳給計算機(jī)，換能器的位置可受編碼電機(jī)控制或由人工操作，由轉(zhuǎn)換器將位置變?yōu)閿?shù)字傳給計算機(jī)。計算機(jī)再把隨時間和位置變化的超聲波形進(jìn)行復(fù)雜的處理，得出了檢測的各種掃描數(shù)據(jù)，進(jìn)而設(shè)置有關(guān)參數(shù)或?qū)⑻幚斫Y(jié)果波形、圖形等在屏幕上顯示、打印出來或給出光、聲識別及報警信號31。目前應(yīng)用最為廣泛的數(shù)字化超聲檢測方式是波形檢測，即通常所說的A型掃描檢測。A型超聲波檢測因其回聲顯示采用幅度調(diào)制顯示amplitude modulation Display而得名，它實際上是超聲脈沖回波圖形，橫坐標(biāo)代表被探測物體的深度

45、，縱坐標(biāo)代表回波高度即超聲波的振幅，根據(jù)接收的回波可知缺陷在材料中的深度與大小，檢測人員根據(jù)回波的一些特性，諸如波幅和波密度等再結(jié)合日常檢測經(jīng)驗在一定程度上可對缺陷進(jìn)行模糊的定性分析，但是A掃描是回波圖，只能反響局部的回波信息，不能直觀地顯示缺陷形態(tài)等特征31，如圖2.1所示。圖2.1 超聲A掃描示意圖Fig.2.1 Schematic diagram of ultrasonic A-scan雖然波形檢測受檢測條件與人為因素較大，但作為最根底的檢測方式，超聲B掃描，超聲C掃描以及相控陣掃描等成像檢測技術(shù)都離不開超聲波回波信號的分析處理等，所以在小口徑無縫鋼管缺陷超聲檢測分析過程中波形檢測顯得極

46、為重要，這就要求檢測人員對無縫鋼管的超聲檢測的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最為準(zhǔn)確的檢測到鋼管的缺陷。2.2 缺陷形貌對檢測的影響分析應(yīng)用波形檢測通常是根據(jù)缺陷回波波高來確定其大小，而波高的大小與缺陷的實際尺寸往往不是一致的，甚至有很大差距，這是因為缺陷回波波高與缺陷形狀、取向、大小和性質(zhì)等因素都有關(guān)系。其中缺陷的取向包含缺陷所處方位及其指向性，方位是指缺陷反射面相對于入射聲束軸線的位置與缺陷本身與探頭的相對位置。實際檢測中缺陷反射面與入射聲束軸線垂直的情況是少見的，當(dāng)有傾角時，缺陷回波隨傾角的增大而急劇下降，所以認(rèn)知無縫鋼管的成型工藝對于研究缺陷的取向性是十分重要的。作為無縫鋼管穿孔工序中應(yīng)用最為廣泛

47、的就是斜軋穿孔工藝。管坯在斜軋穿孔過程中所產(chǎn)生的缺陷與穿孔管坯在變形區(qū)中的變形條件有著密切的關(guān)系。就以二輥式斜軋穿孔工藝為例，由于斜軋穿孔工藝的特點，在整個變形區(qū)中均存在金屬的附加變形，這對于穿孔毛管的質(zhì)量是不利的。斜軋穿孔時，金屬的附加變形包括扭轉(zhuǎn)變形、軸向沿穿孔方向剪切變形和切向沿圓周方向剪切變形等。附加變形是由于金屬各局部各層的變形不均勻不協(xié)調(diào)所產(chǎn)生的。金屬的附加變形會帶來一系列的不良后果，如由金屬的附加變形所引起的附加應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力容易導(dǎo)致毛管的內(nèi)、外外表和內(nèi)部產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，并使得所需變形能量增大等13233。無縫鋼管的特殊工藝讓缺陷也有了特殊的取向性，如圖2.2所示。在穿孔工藝研究中，國內(nèi)外對二輥斜軋穿孔時圓管坯端面上變形強(qiáng)度研究也有很多，其中有結(jié)論認(rèn)為變形強(qiáng)度沿圓管坯截面上呈“W形分布形態(tài)3436，這就要求我們在檢測鋼管時，超聲波聲束路徑也應(yīng)該是一個“W形，如圖2.3所示，這樣才能檢測出諸如外表傾角30°60°的橫向或者斜向的缺陷，如何實現(xiàn)超聲波聲束“W形路徑，這就對檢測方式與檢測運動方式提出了要求。圖2.2 無縫鋼管缺陷類型示意圖Fig.2.2 Schematic diagram of seamless steel tubes defect type圖2.3 “W形超聲波聲