標題銅管及銅合金管渦流探傷理論分析

銅管又稱紫銅管。有色金屬管的一種。是壓制的和拉制的無縫管。重量較輕，導熱性好，低溫強度高。常用于制造換熱設備（如冷凝器等）。也用于制氧設備中裝配低溫管路。直徑小的銅管常用于輸送有壓力的液體（如潤滑系統、油壓系統等）和用作儀表的測壓管等。（1）探傷方法及裝置銅和銅合金管的渦流檢測方法，按使用的探頭形式分類，有穿過式線圈法、旋轉式點探頭法、內插式線圈法三種。
由于銅和銅合金管的生產速度較高（有100米／分以上），所以特別適合于穿過式方法的渦流檢查。除了可做成品階段的探傷外，因為生產過程中管的尺寸變化、材質溫度變化等對探傷的影響都很小，所以也很容易在中間品階段進行探傷檢查。中間品階段的探傷一般是放在熱處理之后定尺切斷之前進行。銅及銅合金的穿過式探傷一般使用自比差動式線圈，這種線圈對沿管線方向分布的長條狀缺陷的檢出靈敏度較低。
穿過式的探傷裝置包括：渦流探頭，渦流探傷儀，打標裝置，報警器，計數器，分選裝置等。如果是離開生產作業線的探傷，還應包括傳送裝置和上下料裝置等。
（2）對比試樣
銅及銅合金管渦流探傷使用的標準樣管的人工缺陷通常采用國家所規定的標準。穿過式探傷使用的人工缺陷大都是通孔或半通孔。
對于一般的穿過式渦流探傷，需要確定的檢測參數有探傷速度、填充系數、探傷頻率、放大器增益、檢波相位、濾波頻帶、報警電平等。對于銅及銅合金管的渦流探傷，由于它們的材質特性和較高的探傷速度，所以在上述諸條件中，探傷頻率和填充系數的選定尤為重要。
①探傷頻率的選擇
    探傷頻率與檢出缺陷靈敏度關系較大，在選擇探傷頻率的時候，除了要考慮所需檢出缺陷的位置（內壁或外壁）、形狀和大小，還要兼顧考慮檢測線圈的長度、探傷速度等因素。
    經驗告訴我們，對于銅和銅合金管的探傷，在采用穿過式線圈時，探傷頻率一般選擇在1~100kHz范圍。
在使用穿過式方法進行探傷時，對于不同直徑和壁厚的銅和銅合金管，探傷頻率的選擇亦不一樣。一般來說，管徑越大，壁厚越厚，使用的頻率越低，反之則越高。
②填充系數的選擇
一般來說，填充系數η越大，探傷靈敏度越高，但擦傷管子表面的可能性也越大。故最佳填充系數η的選擇，要綜合考慮探傷靈敏度、探傷速度、管子的直徑大小和管子的彎曲度等各種因素。對于銅和銅合金管，由于探傷速度較高，一般標準中規定η達到60％就夠了。
 （3）影響因素
通常影響渦流探傷結果的因素很多，材質變化、工件和檢測線圈的尺寸、缺陷的形狀及所處位置、探傷條件等等，都影響著對探傷結果的正確評價。在銅及銅合金管的渦流探傷中，大多以穿過式線圈方法為主，現就各種影響因素簡述如下：
①缺陷：包括缺陷的深度、長度和寬度、缺陷所處的位置（內表面、外表面）、缺陷的種類（孔、槽）等。
②材質：銅及銅合金管的材質對渦流探傷的影響主要體現在電導率方面，同一合金成分的材質中，偏析、殘留應力等都會引起電導率的差異。
③管的尺寸和填充系數：管徑變化直接影響填充率的大小。
④管壁厚度：銅管壁厚變化時引起的噪聲信號。
⑤管與檢測線圈相對位置：當銅管在穿過式線圈內部通過時難免有振動發生，這種振動會使管子與線圈之間的相對位置發生變化。
⑥速度波動：銅及銅合金管的渦流探傷一般以100m/min或更高的速度進行，據我們了解國內銅管生產廠家的復繞機生產速度可達到500m/min。在如此高的速度下，當管子運動速度發生變化時如果探傷儀不能及時處理速度與數據的匹配會嚴重影響缺陷的檢測。國內的探傷儀基本上探傷速度都在100m/min以下，而且不能保證實時處理，只能用于離線探傷，只有蘇州龍駿無損檢測設備有限公司生產的LJET-101型渦流探傷儀采用應用于航空航天領域的程序專門設計研發的渦流探傷儀，實時處理探傷速度和數據，理論探傷速度最高可達7200m/min，徹底解決了高速在線探傷的速度匹配問題，在生產現場500m/min的探傷速度下的信號完全穩定運行。