汽轮机叶片的涡流检测.pdf

第24卷第10期
无损檢测
2002年10月
ND
Oct
2002
实践经验
汽轮机叶片的涡流检泗
邵泽波,宋树波
吉林化⊥学院,吉林市132022
EDDY CURRENT INSPECTION OF TURBINE BLADES
SBA bo SONG Shurbo
(ilin Institute of Chemical Technology, Jilin 132022, China)
中图分类号:TGi15.28文献标识码:B文章编号:1000662002)10044-02
电丿汽轮机转子叶片足汽轮机关键部件之
0.12mm×lmm,进气边槽2mm×0.12mm×lmm
其结构光整性足保证汽轮机安全运行的重要因素。根部槽口5mm×0).12mmX1mm。
汽轮机的定检要求对转子叫片进行原位探伤。以往1.2最佳激励频率的选择
检验采用着色法,灵敏度偏低,检测结果受人为因素
多颊涡沇檢测的主、副颏卒互相独立可调,再加
影响。现在采用涡流检测法,在叶片上用电蚀法制上主频率与副频率的匹配问题,频率选择很复杂,檢
作模拟裂纹,虽然它与白然疲劳裂纹在阻抗信号的测时要保证被檢缺陷的整个区域内有涡流流动,缺
响应上有差別,但便」对缺陷尺寸和啊应信号之间陷信号与其它信号之间要有足够的相位差以便进行
关系进行定量研究,从而确定与实际应用相近的试相位鉴別。经分析实验決定,以有足够的相位差为
验参数模式。涡流法应用J汽轮机叶片檢测具有灵主,配合考虑探头速度的影响米平衡提高灵敏度
敏度高、准确直观等优点,某动力厂2号和3号汽轮和渗透深度之间的最佳关系,这样缺陥信号对激励
机术三级叶片的檢测实践述实了该法的优越性,收信号起调制作用,形成完整的调制波形,调制信号的
到了良好的效果,完全达到了檢验标砫的要求。
周期比激励信号大得多。主要考虑以下儿方面
1试验
集肤效应的影响
涡流是种交变电流,存在集肽效应,电流在导
试件制作
体中的渗透深度δ=1/(xfuo)".涂度δ随电流频
汽轮机转了叶片多由铁素体-ち氏体不锈钢制率∫增加而减小2,当对试件检测深度有要求时,要
成,它的相对磁导率41>1,电导率也较低。逃择?根据检测深度来确定频率的选取范用,详见参考文
片与被检汽轮机叶片材料相同的2Cr13片在其上献/37巾渗透深度曲线。
用电火化开四个槽,位置分別在叶片尖边、根部、排1.2.2灵敏度的要求
边和进气边(图1)。尺寸(长×宽×深)分别为
在涡流检测中,频率的高低公影响线与试件
尖边槽10mmX×0.12mm×mm,排气边糟2m×间耦合效率,频率低,耦合效率低,小缺陷不易发现。
排气边
阻抗及相位变化量
失边
检测线圈阻抗幅值变化量的人小与频率比
进气边
根部
fg(バ2为特征频率)有关,不同深度的表面裂纹引
起的阻抗変化与/之间有一定的关系,不同深
图1汽轮机叶片人缺陷位置示意图
度的裂纹,阻抗或有效磁导率变化量最人时对应的
/fe不同。此外,线圈阻抗相位变化量还写/f
收稿目期:2001-06-2
有关,一般当//g収值较小时相位变化量较大。
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邵泽波等:汽轮机叶片的涡流檢测
这样确定频率比/バ。最住值,可获得人的线圏阻
抗变化量炇相位变化量,提高灵敏度炇检测效率。
1.2.4扰信号
在用单频涡沇检测时,如有强的下扰信号就会
与缺陷信号混合在起,很难区分。多频涡流检测
技术可用矢量登加来去除下扰的影响,因为缺陷信
号和扰信号对探头的反应是互.相独立的,炳者共
同作用时的反应为单独作用时反应的矢量叠川,利
(a)尖边缺陷
(b)排气边缺阵陷
用这一特点,可用改变检测烦率米改变渴流在被检
材料中的大小和分布、使同一缺陷或干扰在不同频
率ド对涡流产生不同的反应,通过矢量运算、抵消干
扰影啕,仅保留缺陷信号。
阻抗平面图
扫描速度为10~20mm/s,垂直于开槽长度方
向扣描,所得缺陷信号响应显示见图2
(c)进边缺陷
(d)根部缺陷
测试结果讨论
图2叶片各部位缺陷显示信号
(2)图形的幅值和相位响应表明,试验有良好
(1)探头在叶片各部位扫描及经过缺陷探头的信噪比。
与缺陷之间的不稳定庐生的间隙、叶片表面曲率的
(3)从阻抗半面图可见,主频与副频的选择必
变化、表面磁导率漂动以及边缭姫离不恒定等干扰须有良好的匹这样才能使相位分辦力和幅度啊
信号都可控制在阻抗半面的水半方向上,干抗与缺应都达最住状谷。
陷图形可明显区分。
下转第453贝
第12届全国残余应力学术交流会通知
山中国机械工程学会材料分会、损检测分会、近加入残余应力学术研究领域。根据较为普遍的要
表面工程分会和全国残余应力学术委员会联合主办求,拟在交流会上安排一些普及性的讲座,内容包括
的第12届全国残余应力学术交流会,初步定于12残余应力的基本理论、X射线成力测定原理和方法、
月9~12日在武汉召开。本屈会议与往屈相同,仍X射线成力测定仪的功能和操作(含上机实验)及用
按照专题报告、论文交流和围绕较为普遍关心的问X射线应力测定仪测定残余奥氏体含量的方法等。
题展丌深入讨论杆结合的方式进行。人会专题报告与会者述可携带有代表性的试样在会议期间进行测
有:残余力研究的现状和趋势(西安交通人学何试。为推动残余应力学术研究,让其在国民经济各
家文)残余力与弹簧的波劳强度(北京航空材料部门发挥更大的作用,希望应力测定工作者积极准
研究院下イ:智)、残余应力与应力腐蚀(上海材料备论文参加交流,欢迎所有关心残余成力的朋友踊
研究所郑文龙)、利用X射线衍射技术研究薄膜跃参加会议,共同探讨。报名吋请说明论文题口或
的力学性质(中科院金属研究所李家宝)、新型耐关心的问题。报名截止后立即发送第二轮通知(会
候锈层应力及其行为(上海交通人学姜俊海)、务费500元)。
轴承套圏、钢球的残余应力及残余奥氏体含量研究
报名方式①信函:056002邯郸市黎明街27号
(洛阳轴承研究所雷建中)、残余应力测试技术在爱斯特研究所。②电话传真:031030667235,手
汽轮机生产和质量控制中的应用(哈尔滨汽轮机有机:13931006834。③ E-mail:ldla263.nel。联系
限责低公司庄同信)和水电站转轮焊接残余应力人:吕克茂;报名时间:2002年11月15日之前;会
的测測试与分析(爱斯特研究所吕克戊
议地止:武汉市青山区武钢宾馆。
近年来,有许多大学、科研单位和新体制企业新
(第12届全国残余应力学术交流会筹备组
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