CN113030272A - 一种核级部件焊接接头用先进超声检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种核级部件焊接接头用先进超声检测方法及系统，该方法采用一套包括相控阵检测仪、校准试块、超声探头与楔块、扫查器构成的超声检验系统，利用相控阵组合辅助TOFD技术，以自动或手动的扫查方式，按设定的聚焦准则和指定的灵敏度水平进行扫查，获取回波信号，并按给定的验收准则进行验收评价。本发明的先进超声检测方法，针对厚度12mm‑70mm核2、3级部件全焊透对接接头(不含粗晶材料和奥氏体焊接接头)，其无损检测效果可实现不低于焊接接头射线检验要求，该技术无辐射风险，可交叉施工，在保证质量的前提下可压缩工期，具有较大的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于超声无损检测与评价技术，具体涉及一种可代替射线检测的核级部件焊接接头用先进超声检测方法及系统。
背景技术
核电现场多工种交叉施工，射线检测需要专门的射线检测时间窗口，同时存在辐射安全风险，对核电站整体施工工期与安全均有一定影响，而超声检测无辐射安全风险。超声技术对于特别对裂纹、未熔合等危险性的面积型缺陷灵敏度优于射线检测(参见ASME VARTICLE 1TABLE A-110)。
非核行业已经实际工程中成功应用了相控阵技术作为有效的体积检测方法，并形成标准DL/T 1718-2017火力发电厂焊接接头相控阵超声检测技术规程。核行业已经在部分核电现场，如法国ITER聚变堆项目成功应用相控阵技术代替射线检测。
美国核电规范案例ASME CC N659-1明确了超声代替射线的条件，但暂未列入RG1.84。法国核电标准RCC-M 2017TABLE S7710.1已明确核1级铁素体钢对接接头可采用RCC-M MC 2900先进超声技术可作为射线检测代替检测方式，该先进超声技术的标准引入基于法国核电个案产生的证据。其中，MC2900明确了该技术可用于核1、2级铁素体钢部件全焊透对接接头，并给出了“等效性文件”要求，但未明确如何达到“等效”的具体的检测方法和验收标准。因此需要一种“等效”射线检测的具备工程可实施性的先进超声检测方法可用于核电部件对接焊接接头检测。
发明内容
本发明的的目的是提供一种可代替射线检测的核级部件焊接接头用先进超声检测方法及系统，检验质量水平不低于按RCC-M或者NB/T20003.3要求对核2、3级对接焊接接头的射线检验规定值。
本发明的技术方案如下：一种核级部件焊接接头用先进超声检测方法，采用包括超声相控阵检测仪、校准试块、探头、楔块、扫查器构成的检测系统，采用的检测步骤如下：
(1)确定被检件信息，在检测系统中建立接头尺寸模型；
(2)进行扫描区域设定，探头选择，连接探头和超声相控阵检测仪，组装检测系统，根据工件厚度设定聚焦法则，机械设置,灵敏度设置，楔块设置，在超声仪操作系统中添加体积校正过的扇扫图、B扫图、C扫图和D扫图；
(3)组装探头、轨道和扫查器，确定检测区域，对被检工件进行半自动或自动扫查，记录扫查结果，分析扫查结果，在扇扫图中，A扫图、B扫图、C扫图中读取被检区域内的缺陷信息；
(4)按以下准则进行质量评定：
a)对非体积型缺陷，任何裂纹、未熔合、未焊透和咬边的非体积型缺陷不论波幅幅度大小，均为不合格；
b)对单独的体积型缺陷，幅度大于等于φ2-24dB时，均应进行评估和记录；幅度大于等于判废线φ2-12dB的缺陷均为不合格；幅度小于判废线φ2-12dB但大于等于定量线φ2-18dB，且长度L大于等于t/3和20mm中较小者的缺陷，均为不合格，t为母材公称厚度；
c)对累计的体积型缺陷，在焊缝长度方向12t或150mm两值中较小者的长度内，任一组长径累计尺寸大于t的体积型缺陷均为不合格；
d)对组合的体积型缺陷，若两个体积型缺陷间距dx小于其中较大者长径的2倍、dy和dz均小于被检件厚度的一半和10mm两值中的较小者，则应把这两个体积型缺陷包括间距视作同一组体积型缺陷；已视为同一组体积型缺陷的长度不得用于进一步组合，dx为两缺陷显示在焊接方向的最小间距，dy为两缺陷在垂直焊接方向的最小间距，dz为两缺陷在厚度方向的最小间距。
进一步，如上所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，步骤(1)中所述被检件信息包括被检件的材料牌号、规格、接头型式、坡口尺寸、焊接工艺。
更进一步，步骤(1)中，被检件的扫查表面不得有干扰超声波传播及妨碍超声探头移动的任何杂物和表面不平整，表面粗糙度Ra不得超过6.3μm；对于磨平的焊接接头，应作出焊缝标识、焊接位置标识和位置参考点；根据被检材料选取合适的耦合剂。
进一步，如上所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，步骤(2)中选择的探头参数如下，晶片数量不低于16片，
当最大探测厚度为6mm≤T＜15mm时，频率为7.5-10MHz，主动孔径6-10mm；
当最大探测厚度为15mm≤T＜70mm时，频率为4-7.5MHz，主动孔径7-15mm；
楔块的曲率应与被检件的形状相吻合，楔块与被检表面间隙最大不得超过0.5mm。
进一步，如上所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，步骤(2)中灵敏度设置时，校准灵敏度采用Ф2(直径2mm)横通孔作为标准反射体，其他参数可根据制品形式和规格参考采用DL/T1718的PRB或PGD型试块或类似标准的试块；
利用参考试块进行TCG校准，设定TCG曲线如下：
工件厚度12mm≤T＜70mm，采用φ2-12dB的TCG曲线作为判废线，采用φ2-18dB的TCG曲线作为定量线，采用φ2-24dB的TCG曲线作为评定线；
对于12-30mm焊接接头同时设置一次波、二次波灵敏度；对于30-70mm焊接接接头可分别设置一次波、二次波灵敏度。
进一步，如上所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，步骤(3)中所述的检测区域包括焊缝区与热影响区，对于母材厚度不大于30mm的焊接接头，热影响区取5mm；对于母材厚度30mm以上的焊接接头，热影响区取10mm；采用机械式列线扫查，扫描类型为扇形扫描。
进一步，如上所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，还包括步骤(5)，当对缺陷性质出现怀疑时，可采用TOFD(超声波衍射时差法)辅助进行缺陷性质判断。
一种用于实现上述核级部件焊接接头用先进超声检测方法的系统，包括超声相控阵检测仪、校准试块、探头、楔块、扫查器，所述探头分别与超声相控阵检测仪和扫查器连接，利用相控阵组合辅助TOFD技术，以自动或手动的扫查方式，对被检件按设定的聚焦准则和指定的灵敏度水平进行扫查，获取回波信号，并按给定的验收准则进行验收评价。
进一步，如上所述的系统，其中，所述探头的晶片数量不低于16片，参数如下：
当最大探测厚度为6mm≤T＜15mm时，频率为7.5-10MHz，主动孔径6-10mm；
当最大探测厚度为15mm≤T＜70mm时，频率为4-7.5MHz，主动孔径7-15mm；
楔块的曲率应与被检件的形状相吻合，楔块与被检表面间隙不超过0.5mm。
本发明的有益效果如下：本发明所提供的先进超声检测方法可以代替核电项目中核2、3级焊接接头的射线检查，解决了核电站施工与无损检测(射线)无法交叉施工的情形，避免了辐射安全风险。同时，对于对裂纹、未熔合等危险性的面积型缺陷灵敏度，该先进超声技术可获取优于射线检测的效果。另外，可对于射线标准规定需检出的最小尺寸体积型缺陷可检出，从而解决了核电施工进度与焊接质量高置信度的矛盾。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种可代替射线检测的核级部件焊接接头硬件检测系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种可代替射线检测的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，由图1所示的相控阵检测仪、校准试块、超声探头、楔块和扫查装置构成，可检测12-70mm的核2、3级部件焊接接头，系统的机械结构属于常规技术。具体的检测方法如下：
(1)针对厚度范围内的一系列管道焊接接头试件，了解其焊接工艺采用焊条电弧焊或氩电联焊，V型坡口，记录焊缝宽度，根部宽度。在检测系统中建立接头尺寸模型，这是相控阵检测设备都具有的功能，可以输入接头的几何结构。扫查表面不得有干扰超声波传播及妨碍超声探头移动的任何杂物和表面不平整，表面粗糙度Ra不得超过6.3μm。对于磨平的焊接接头，应作出焊缝标识、焊接位置标识和位置参考点；根据被检材料选取合适的耦合剂。
(2)进行扫描区域设定，探头选择，连接探头和超声相控阵检测仪，组装检测系统，根据工件厚度设定聚焦法则、灵敏度设置、机械设置，在超声仪操作系统中添加体积校正过的扇扫图、B扫图、C扫图和D扫图。所述聚焦法则包括探头及其参数、声速、扫查方式。
采用的探头可按表1推荐参数选取，晶片数量最低16片。楔块的曲率应与被检管件的形状相吻合，楔块与被检表面间隙最大不得超过0.5mm。
表1推荐采用的探头参数
| 最大探测厚度/mm | 频率/MHz | 主动孔径/mm |
| 6≤T＜15 | 7.5-10 | 6-10 |
| 15≤T＜70 | 4-7.5 | 7-15 |
以检测10寸12.7mm管道为例，可采用①探头7.5L16-0.5-10-R35E，参数：频率5MHz、线阵阵列、16阵元、阵元中心距离0.5mm、阵元长度10mm、弧度半径35mm、激活全部阵元，激活孔径为8mm，②楔块8R(35)60S4-I-AOD-168，参数：35°-75°横波楔块、声速2360m/s、钢中折射角60°、楔块弧度半径136.5mm，③楔块形式及尺寸：有机玻璃、实心楔块长18mm、宽22mm、高12.7mm。从而实现声波有效传递和良好耦合。扫查方式采用直射法与反射法进行单面双侧扫查，选择扇形扫描模式，扫查角度35°-73°。
校准灵敏度采用Ф2(直径2mm)横通孔作为标准反射体。其他参数可根据制品形式(板、管)和规格参考采用DL/T1718的PRB型(外径159-500mm)或PGD(外径<159mm)型试块或类似标准的试块。
对检测系统进行声速校准、延时校准、灵敏度校准。利用以上参考试块进行TCG校准，设定TCG曲线，采用φ2-12dB的TCG曲线作为判废线；采用φ2-18dB的TCG曲线作为定量线；采用φ2-24dB的TCG曲线作为评定线。对于12-30mm焊接接头同时设置一次波、二次波灵敏度；对于30-70mm焊接接接头可分别设置一次波、二次波灵敏度。以检测10寸12.7mm管道为例，灵敏度采用同时设置，聚焦深度1.5倍壁厚。
校准编码器，将编码器移动至少500mm，要求误差小于1％或10mm，以较小值为准。扫查步进最大值为2mm。
(3)组装轨道和扫查器，确定检测区域如下：
检测区域包括焊缝区与热影响区，对于母材不大于30mm的焊接接头，热影响区取5mm；对于母材厚度30mm以上的焊接接头，热影响区取10mm；采用机械式列线扫查，扫描类型为扇形扫描。利用相控阵检测仪进行声场覆盖性模拟，确认声束可100％覆盖焊缝及热影响区全体积，当一组相控阵无法覆盖全体积时，应增加一次线扫查。另外，应采用直探头对声束通过的母材区域进行扫查排除母材缺陷影响声束传播。
对被检工件进行半自动或自动扫查，记录扫查结果，分析扫查结果，在扇扫图中，A、B、C扫图中读取被检区域内的缺陷信息。
(4)进行缺陷判定，满足以下准则：
a)对非体积型缺陷，任何裂纹、未熔合、未焊透和咬边等非体积型缺陷不论波幅幅度大小，均为不合格。
b)对单独的体积型缺陷，幅度大于等于φ2-24dB时，均应进行评估和记录；幅度大于等于判废线φ2-12dB的缺陷均为不合格；幅度小于判废线φ2-12dB但大于等于定量线φ2-18dB，且长度L大于等于t/3和20mm中较小者的缺陷，均为不合格，t为母材公称厚度。
c)对累计的体积型缺陷，在12t或150mm两值中较小者的长度内，任一组长径累计尺寸大于t的圆形缺陷均为不合格。
d)对组合的体积型缺陷，若两个缺陷间距dx小于其中较大者长径的2倍、dy和dz均小于被检件厚度的一半和10mm两值中的较小者，则应把这两个缺陷视作同一个缺陷，dx为两缺陷显示在焊接方向的最小间距，dy为两缺陷在垂直焊接方向的最小间距，dz为两缺陷在厚度方向的最小间距。已视为同一个缺陷的长度不得用于进一步组合。
(5)应进行横向扫查，采用K1、K2探头按传统超声进行扫查。
(6)TOFD技术仅作为缺陷定性辅助判定手段，可参考采用NB/T47013.10-2015标准或类似标准。
为了进一步说明该方法的效果，根据NB/T20003.3-2010标准2级焊接接头对圆形缺陷的要求：所有长径大于6mm或t/3两值中较小者的圆形缺陷为不合格，设计并制作了符合上述NB/T20003.3-2010标准2级焊接接头不合格临界尺寸的圆形缺陷灵敏度验证试块并进行了检测并进行了仿真研究，结果见表2。
表2核2级圆形缺陷临界尺寸灵敏度验证试块设计和检测情况
同时考虑到评定灵敏度，按根据NB/T20003.3-2010标准1级焊接接头射线标准对圆形缺陷的最小要求尺寸制作了研究试块并进行了仿真研究，见表3。
表3核1级焊缝圆形缺陷临界尺寸灵敏度验证试块设计和检测情况
根据表3数据，验证了Φ2-12dB作为单独体积型缺陷的判废线是满足射线2级要求的。另，Φ2-18dB可检出对应的射线1级最小缺陷，该灵敏度用于定量评估小缺陷当量和尺寸合适的。另外，取Φ2-24dB作为评定线。
另外，针对不同厚度和直径制作了多组包括气孔，夹渣，裂纹，未焊透，未熔合的人工模拟缺陷试块以验证检验水平，以规格10寸12.7mm管对接试块为例，设计预埋缺陷21个，包含11个面积型缺陷和10个体积型缺陷，在2件试件上完成上述21个缺陷的预埋。
PAUT与RT对比分析结果见表4，PAUT发现39个缺陷(含18个奖励缺陷)，RT发现23个缺陷(含7个奖励缺陷)，故PAUT与RT共同发现23个缺陷。PAUT比RT多发现16个缺陷，其中5个缺陷为预埋缺陷(包含4个裂纹、1个未熔合)，11个缺陷为奖励缺陷(非设计缺陷，属于自然缺陷，11个点状缺陷)。
通过模拟缺陷验证，本先进超声检测方法可以代替2、3焊接接头的射线检测。
表4规格10寸12.7mm管对接焊缝PAUT与RT对比分析结果
对于本领域技术人员而言，显然本发明方法不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明方法。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明方法的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明方法内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种核级部件焊接接头用先进超声检测方法，采用包括超声相控阵检测仪、校准试块、探头、楔块、扫查器构成的检测系统，其特征在于，检测步骤如下：
(1)确定被检件信息，在检测系统中建立接头尺寸模型；
(2)进行扫描区域设定，探头选择，连接探头和超声相控阵检测仪，组装检测系统，根据工件厚度设定聚焦法则，机械设置,灵敏度设置，楔块设置，在超声仪操作系统中添加体积校正过的扇扫图、B扫图、C扫图和D扫图；
(3)组装探头、轨道和扫查器，确定检测区域，对被检件进行半自动或自动扫查，记录扫查结果，分析扫查结果，在扇扫图中，A扫图、B扫图、C扫图中读取被检区域内的缺陷信息；
(4)按以下准则进行质量评定：
a)对非体积型缺陷，任何裂纹、未熔合、未焊透和咬边的非体积型缺陷不论波幅幅度大小，均为不合格；
b)对单独的体积型缺陷，幅度大于等于φ2-24dB时，均应进行评估和记录；幅度大于等于判废线φ2-12dB的缺陷均为不合格；幅度小于判废线φ2-12dB但大于等于定量线φ2-18dB，且长度L大于等于t/3和20mm中较小者的缺陷，均为不合格，t为母材公称厚度；
c)对累计的体积型缺陷，在焊缝长度方向12t或150mm两值中较小者的长度内，任一组长径累计尺寸大于t的体积型缺陷均为不合格；
d)对组合的体积型缺陷，若两个体积型缺陷间距dx小于其中较大者长径的2倍、dy和dz均小于被检件厚度的一半和10mm两值中的较小者，则应把这两个体积型缺陷包括间距视作同一组体积型缺陷；已视为同一组体积型缺陷的长度不得用于进一步组合,dx为两缺陷在焊接方向的最小间距，dy为两缺陷在垂直焊接方向的最小间距，dz为两缺陷在厚度方向的最小间距。
2.如权利要求1所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，其特征在于，步骤(1)中所述被检件信息包括被检件的材料牌号、规格、接头型式、坡口尺寸、焊接工艺。
3.如权利要求2所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，其特征在于，步骤(1)中，被检件的扫查表面不得有干扰超声波传播及妨碍超声探头移动的任何杂物和表面不平整，表面粗糙度Ra不得超过6.3μm；对于磨平的焊接接头，应作出焊缝标识、焊接位置标识和位置参考点；根据被检材料选取合适的耦合剂。
4.如权利要求1所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，其特征在于，步骤(2)中选择的探头参数如下，晶片数量不低于16片，
当最大探测厚度为6mm≤T＜15mm时，频率为7.5-10MHz，主动孔径6-10mm；
当最大探测厚度为15mm≤T＜70mm时，频率为4-7.5MHz，主动孔径7-15mm；
楔块的曲率应与被检件的形状相吻合，楔块与被检表面间隙不超过0.5mm。
5.如权利要求1或4所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，其特征在于，步骤(2)中灵敏度设置时，校准灵敏度采用Ф2横通孔作为标准反射体；根据制品形式和规格参考采用DL/T1718的PRB或PGD型试块或类似标准的试块进行TCG校准，设定TCG曲线如下：
工件厚度12mm≤T＜70mm，采用φ2-12dB的TCG曲线作为判废线，采用φ2-18dB的TCG曲线作为定量线，采用φ2-24dB的TCG曲线作为评定线；
对于12-30mm焊接接头同时设置一次波、二次波灵敏度；对于30-70mm焊接接头可分别设置一次波、二次波灵敏度。
6.如权利要求1所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，其特征在于，步骤(3)中所述的检测区域包括焊缝区与热影响区，对于母材厚度不大于30mm的焊接接头，热影响区取5mm；对于母材厚度30mm以上的焊接接头，热影响区取10mm；采用机械式列线扫查，扫描类型为扇形扫描。
7.如权利要求1所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，其特征在于，还包括步骤(5)，当对缺陷性质出现怀疑时，可采用TOFD法辅助进行缺陷性质判断。
8.一种用于实现权利要求1所述核级部件焊接接头用先进超声检测方法的系统，其特征在于，包括超声相控阵检测仪、校准试块、探头、楔块、扫查器，所述探头分别与超声相控阵检测仪和扫查器连接，利用相控阵组合辅助TOFD技术，以自动或手动的扫查方式，对被检件按设定的聚焦准则和指定的灵敏度水平进行扫查，获取回波信号，并按给定的验收准则进行验收评价。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述探头的晶片数量不低于16片，参数如下：
当最大探测厚度为6mm≤T＜15mm时，频率为7.5-10MHz，主动孔径6-10mm；
当最大探测厚度为15mm≤T＜70mm时，频率为4-7.5MHz，主动孔径7-15mm；
楔块的曲率应与被检件的形状相吻合，楔块与被检表面间隙不超过0.5mm。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114324578A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-04-12 | 华能核能技术研究院有限公司 | 一种铁素体钢容器薄板对接焊缝相控阵超声检测方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012122807A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ろう接接合部の超音波探傷装置および方法 |
| CN103336055A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-10-02 | 大连理工大学 | 用相控阵超声检测核电站主回路管道焊缝质量的方法 |
| CN103472133A (zh) * | 2013-09-27 | 2013-12-25 | 哈电集团（秦皇岛）重型装备有限公司 | 超声波检验焊缝根部缺陷的方法 |
| CN109828027A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-05-31 | 广东核电合营有限公司 | 不等厚对接焊缝检测方法 |
| CN110018241A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-07-16 | 广东省特种设备检测研究院（广东省特种设备事故调查中心） | 基于超声相控阵的大型厚壁容器焊接接头缺陷的检测方法 |
| CN111537612A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-08-14 | 山东丰汇工程检测有限公司 | 一种奥氏体不锈钢小径管焊接接头相控阵检测及评定方法 |
-
2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012122807A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ろう接接合部の超音波探傷装置および方法 |
| CN103336055A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-10-02 | 大连理工大学 | 用相控阵超声检测核电站主回路管道焊缝质量的方法 |
| CN103472133A (zh) * | 2013-09-27 | 2013-12-25 | 哈电集团（秦皇岛）重型装备有限公司 | 超声波检验焊缝根部缺陷的方法 |
| CN109828027A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-05-31 | 广东核电合营有限公司 | 不等厚对接焊缝检测方法 |
| CN110018241A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-07-16 | 广东省特种设备检测研究院（广东省特种设备事故调查中心） | 基于超声相控阵的大型厚壁容器焊接接头缺陷的检测方法 |
| CN111537612A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-08-14 | 山东丰汇工程检测有限公司 | 一种奥氏体不锈钢小径管焊接接头相控阵检测及评定方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 吴昊等: "焊缝相控阵超声检测验收标准ISO 19285-2017 评述", 2018 远东无损检测新技术论坛, pages 715 - 722 * |
| 牟彦春等: "超声相控阵检测技术在电站锅炉厚壁管道检测中的应用_", 无损检测, vol. 36, no. 9, pages 59 - 66 * |
| 罗琅等: "一种基材钢板特殊危害性缺陷超声检测方法", 无损探伤, vol. 44, no. 4, pages 10 - 14 * |
| 金磊等: "相控阵超声检测技术标准简介", 无损检测, vol. 41, no. 12, pages 61 - 68 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114324578A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-04-12 | 华能核能技术研究院有限公司 | 一种铁素体钢容器薄板对接焊缝相控阵超声检测方法 |
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