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一、相控阵检测的发展前景怎样呢?

相控阵检测技术的兴起，标志着现代无损检测行业步入了一个全新的发展阶段。相较于传统检测方法，相控阵技术以其独特的优势，逐渐成为管线检验、材料检测等领域的首选。这一技术的发展，无疑是近年来无损检测领域的一大亮点。

展望相控阵检测的未来，我们首先要明确的是其适用场景。目前，这一技术主要在管线检验领域替代传统的射线检测（RT）技术。RT技术的逐渐淘汰，使得相控阵技术凭借其直观显示缺陷、满足长期保存资料需求的优势，占据了一席之地。尤其在应对工件管壁较厚的情况时，相控阵技术显得尤为出色。然而，应用过程中仍面临一些挑战，如扫查器无法满足复杂焊口的接口形式，以及在小壁厚、特定材料（如各向异性材料和晶粒粗大材料）上的局限性。近年来，通过采用新型扫查器，如Cobra扫查器，已有效解决了一些探头贴合的问题，但仍需进一步优化，以适应更广泛的应用场景。

在我国西气东输等重大项目中，相控阵技术在主管道的环口检验中得到广泛应用，同时，结合射线检测（RT）进行周向曝光，显著提高了检验效率与质量。这一成功的应用实例，预示着相控阵技术在未来将有更为明确的市场定位。

二、相控阵探头工艺参数

相控阵探头的设计与传统超声探头在选用频率、晶片尺寸和K值等方面有共性，但更需根据特定的检测工艺和声场特性进行个性化设计。

首先，选择探头频率时，通常选用与常规A超探头相同条件下的频率，但在满足探测性能的前提下，倾向于选择高频探头以提高小缺陷的检测灵敏度和分辨率。市售探头频率常见有15/2.25/3.5/5.0/7.5/10MHz等，特殊需求时则按设计要求定制。

晶片长度和激活孔径的选择要考虑聚焦或远场声束的不同需求。聚焦时，近场距离需大于最大检测范围，计算出最小探头尺寸；远场则反之。相控阵探头的晶片长度应与激活孔径相当，且晶片宽度需保证探测灵敏度并防止串扰。

阵元间距p的确定至关重要，应小于声波在介质中半波长的一半，以避免产生分散能量的栅瓣。晶片宽度e则与最大相控偏转角有关，一般要求单个晶片声束的半扩散角大于最大偏转角，以确保无栅瓣产生。

晶片数量n的设计受制于阵列周期p和激活孔径A，理想情况下，越多的晶片能减少聚焦或偏转的影响，但过多会增加制造难度和仪器要求。实际设计中，需要考虑并行通道数的限制，同时优化声束和检测效果。

检测报告|棒材相控阵超声检测

让社会生产，更安全，更可靠，更高效

随着工业化社会的迅速发展，钢铁工业扮演着非常重要的角色。钢铁工业中的棒材广泛用于建筑、机械、汽车、船舶等工业领域，各类轴、螺栓、螺母、锚链、弹簧、钢筋等需求在很长一段时间内都将是很高的。另外随着人民生活水平的提高，相应汽车用钢的需求也会越来越多。除螺纹钢筋直接应用于建筑之外，有相当部分加工成各种轴类零件。

在棒材生产应用过程中，对其进行必要的无损检测将直接关系到安全生产与提高生产效率，今天小编带来棒材的相控阵超声检测实验案例。

相控阵超声检测是目前应用最为广泛的无损检测技术，检测速度快，检测精度高，利用电子扫查和电子聚焦偏转，大大提高了缺陷的检出率和系统的分辨力，实现对棒材表面和内部全截面壁的整体可靠检测。

PART01检测配置

仪器介绍

适用于冶金钢铁、机械、电力、航天航空、石油天然气、锅炉等行业棒材表面及内部缺陷的检测。

仪器特点

1.相控阵探头的每个晶片都可以被单独控制；检测由多个晶片组成的虚拟通道可以实现声束的偏转，聚焦和扫查。

2.检测速度快、灵敏度高，对机械加工精度要求大大降低。

3.维护简单方便。

主机：OmnisanX3相控阵探伤仪

探头：10L64PA探头

设备：相控阵检测系统集成设备FOCUSPX

检测部件

碳钢棒材应用领域广泛，可适用于建筑业、汽车制造业、机械、电力、航空航天、石油石化、特检等行业。

▲碳钢材质

▲加工缺陷共3处

PART02检测效果

01.检测方法

PA：相控阵技术

TFM：相控阵全聚焦技术

PCI：相控阵相位相干技术

▲PA覆盖

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▲TFM（OmniscanX3）

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▲PCI（OmniscanX364）

02.缺陷一实验结果

缺陷一：0.3x5mm短横孔

▲PA（FocusPX32E）

采用OmniscanX3全聚焦相控阵探伤仪结合FocusPX设备对工件进行检测，界面显示缺陷直观，缺陷信号一目了然。

▲PA（FocusPX16E）

03.缺陷二实验结果

缺陷二：0.5x1mmFBH

▲PA（FocusPX32E）

FocusPX设备对碳钢、不锈钢、铝制和钛制的黑皮材和银亮材进行高水平的质量控制，提供一种使用方便的检测解决方案。

▲PA（FocusPX16E）

04.缺陷三实验结果

缺陷三：刻槽

▲PA（FocusPX32E）

相控阵探伤过程中，缺陷图形第一时间显示在屏幕上。对于典型不合格的相控阵探伤波形，可以根据经验制作特征波形与缺陷的对照，并据此培训相关技术人员和操作人员，这样可以快速和直观地对不合格钢材进行初步判定，有利于钢材的快速周转流动。

▲PA（FocusPX16E）

技术质量工作者不能仅凭超声探伤不合格波形的经验一刀切地判废，也不能放任流动，而要健全不合格品种的缺陷判定流程，结合相控阵探伤仪各扫描图形等进行综合分析。不合格典型波形特征与缺陷的对照，也需要进行大量的试验积累，在一定试验数据积累的基础上，才有可能实现不合格探伤波形与缺陷产生的原因快速对照。

结语

不合格钢材在生产过程存在一定异常或违规，如白点、夹杂、缩孔和过烧等缺陷的产生，这些异常处于现有检测手段之外且系统前期未对此类过程风险进行充分识别，造成最终探伤不合格。

要弄清钢材出现不合格波形的原因，不能只局限于对探伤波形的定性及探伤工艺参数等分析，进行探伤不合格试验分析时可参考缺陷判定文件，同时关注生产工艺执行情况，建立工艺参数可追溯性系统，建立全流程的不合格波形分析数据库。这对后续生产提供技术指导、有效地发挥相控阵超声波探伤检验的作用有很大帮助。

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