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薄壁不锈钢结构在焊接过程中易产生气孔、夹渣等体积型缺陷，造成介质泄漏及安全事故。传统的射线检测存在辐射风险、检验周期长、无法交叉作业等问题，而超声检测在焊缝厚度小于6mm时存在检测盲区。本文针对体积型缺陷的判定、定位与识别问题开展研究，提出薄壁不锈钢焊缝体积型缺陷交流电磁场检测(ACFM)方法，设计开发焊缝检测探头及自动扫查装置，提出焊缝体积型缺陷识别算法。最终研发了薄壁不锈钢焊缝交流电磁场检测系统，以实现薄壁不锈钢焊缝体积型缺陷的精准定位与分类识别。
提出了一种基于声能衰减的超声检测方法—反射式穿透法，以检测发电机铜线圈对接钎焊焊缝。以透射模式工作的剪切波斜入射探头对称置于焊缝两侧，使透射波穿过待检测区域。由于缺陷的存在阻碍了声能的传播。因此，可依据发射端与接收端之间的声能差异评估缺陷的尺寸及总量。为模拟焊缝中的缺陷型式，设计制作了带有矩形槽的对比试块，测试并分析了槽的尺寸对声能传播的影响，并给出了缺陷的评定方法。结果表明，反射式穿透法可用于评定钎焊焊缝中未粘接缺陷的面积当量，检测结果与缺陷的真实情况非常接近。
针对大厚度钛合金焊缝超声检测时信噪比低、组织噪声水平高的问题，进行了相控阵可检性分析；并对钛合金焊缝相控阵检测的对比试块、探头、信噪比及TCG曲线进行了研究。结果表明，双线阵纵波斜探头在钛合金厚壁焊缝的超声检测中效果显著，提高了检测信噪比并扩大了焊缝检测区的覆盖范围。设计加工制作符合标准要求的钛合金对比试块，总结了厚壁钛合金焊缝相控阵检测中探头选取、仪器调节、曲线制作、分区规划的相关经验。优化检测工艺并对90mm厚度钛合金结构体焊缝进行检测，发现了一些射线检测未发现的超标缺陷，提高了焊缝整体的缺陷检出率。
针对风电螺栓裂纹检测问题，提出一种基于柔性光纤布拉格光栅(FBG)阵列薄膜的裂纹检测方法。设计专用FBG阵列薄膜封装模具，并制备含不同位置(上部、中部、下部)及角度(0°、45°、90°)预制裂纹的风电螺栓试件，结合轴向拉伸实验与应变-载荷分析，验证FBG阵列薄膜传感器对裂纹位置与角度特征的敏感性。结果表明：裂纹尖端附近的FBG测点应变响应显著，应变幅值与裂纹位置呈强相关性；0°裂纹的应变幅值最大，45°裂纹次之，而90°裂纹因应力集中效应减弱，使其应变幅值最小。研究结果可为风电螺栓健康监测提供高精度、可工程化的技术方案。
涡流检测作为轴承钢球表面质量检测的重要手段，但目前缺乏相关灵敏度试块标准。本文设计了不同尺寸的轴承钢球基准试块和人工模拟缺陷，通过涡流探伤仪检测出该类型轴承钢球的检测调节参数。利用该参数对实际轴承钢球进行了涡流检测与手动复核，验证了检测结果稳定可靠，为轴承钢球涡流无损检测参数标准化提供了重要支撑。
纤维缠绕树脂基复合材料因其强度高、质量轻等优势，广泛应用于压力容器制造领域。针对电磁超声换能器(Electromagnetic Acoustic Transducer, EMAT)在纤维缠绕气瓶检测中洛伦兹力机制失效、换能效率低等问题，提出了贴附式电磁超声水平剪切(Shear Horizontal, SH)导波检测方法，分析了不同金属薄膜材质对EMAT换能效率的影响，并搭建试验系统开展了纤维缠绕气瓶裂纹检测实验。结果表明：金属贴膜方式能有效解决EMAT在非金属材料中难以激发超声波的难题；采用铜薄膜时，回波信噪比最佳，为38.6dB;通过金属贴附式EMAT能有效检出纤维缠绕气瓶的表面裂纹，信噪比较好。
针对集箱小径管角焊缝超声相控阵检测中存在的灵敏度梯度衰减、结构反射干扰及坡口建模匹配性不足等问题，提出了一种系统性优化方案。通过CAD坡口建模，实现了声场分布与真实焊缝形貌的毫米级匹配，并结合多维度声束分析技术(一次、二次波与三次、四次波联合分析),解决了结构噪声与缺陷信号的区分问题。应用案例表明，优化后缺陷检出率显著提升，误判率大大降低，检测效率提升至单条焊缝30s。该工艺已成功应用于多个超超临界锅炉项目，验证了其工程适用性，为电站锅炉质量控制提供了技术支撑。
本文通过对主管道试块分别进行中心垂直透照及不同偏移距离下的倾斜透照试验，分析底片质量，了解偏移距离变化对检测结果的影响。结果表明，反应堆压力容器安全端异种金属焊缝射线在役检测实施一次倾斜透照可有效检出焊缝缺陷。
微型换热器由于结构的特殊性，其集流盖与端板环向焊接接头的质量直接关系到换热器整体性能与安全运行。由于该部位结构紧凑所处工况复杂，在制造过程中易出现未焊透、气孔、裂纹等缺陷。本文主要从设备器材的选用、检测工艺及质量分级等方面对微型换热器的射线检测过程进行论述，对保障微型固定管板式换热器质量意义重大。
SY/T 4109-2020标准规定，石油天然气钢质管道焊缝采用超声波一次反射法检测时，探头移动区大于等于1.25P。但实际检测时对检测面的打磨长度无规定，导致实际工作中无论是工艺规程或作业指导书的编制，还是检测实际操作中对检测面的打磨长度随意性很大，基本以大于等于1.25P为界。本文依据检测区、直射波和一次反射波对应的水平距离、探头长度之间的几何关系，对探头移动区进行计算分析，结果表明，以1.25P的距离进行检测，将无法满足对焊接接头的全部检测。
本文从校验标准、校验项目和方法、系统综合性能校验及计量确认等关键要素出发，对磁粉检测系统进行深入解析与全面溯源，以确保检测系统的稳定性和可靠性，进而保障检测质量，为工业检测提供坚实的技术支撑。