在鋼板生產(chǎn)流程中，無(wú)損檢測(cè)是保障高端鋼材質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)。目前，國(guó)內(nèi)僅有的三條全板面相控陣板材探傷設(shè)備國(guó)產(chǎn)產(chǎn)線，均由江蘇金宇智能檢測(cè)系統(tǒng)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)金宇智能）負(fù)責(zé)實(shí)施，應(yīng)用案例包括南鋼中厚板卷廠、興澄特鋼厚板廠及首鋼京唐4300產(chǎn)線。此外，金宇智能還成功為南鋼寬厚板廠開(kāi)發(fā)了適配GE探傷的邊部相控陣系統(tǒng)，憑借三項(xiàng)核心創(chuàng)新打破了我國(guó)高端鋼板探傷設(shè)備長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，采購(gòu)與維護(hù)成本高昂，后續(xù)服務(wù)響應(yīng)不及時(shí)，進(jìn)口設(shè)備邊部存在盲區(qū)等問(wèn)題。
板材探傷技術(shù)：攻克檢測(cè)難題，指標(biāo)超越國(guó)際一流
聲束動(dòng)態(tài)矩陣控制系統(tǒng)采用128個(gè)1.2mm超微晶片組成的相控陣探頭，晶片精度達(dá)國(guó)外設(shè)備的1/6，實(shí)現(xiàn)超聲波束在鋼板內(nèi)深度聚焦與多角度偏轉(zhuǎn)，檢測(cè)厚度覆蓋4-230mm，涵蓋薄板至超厚板全規(guī)格，解決傳統(tǒng)設(shè)備檢測(cè)厚度斷層問(wèn)題，為高端鋼板生產(chǎn)提供全場(chǎng)景適配。
邊部四維掃查技術(shù)首創(chuàng)獨(dú)立邊部縱波/橫波檢測(cè)模塊，利用超聲波折射原理穿透鋼板邊緣，將邊部盲區(qū)從傳統(tǒng)的10mm以上壓縮至4mm，檢測(cè)厚度覆蓋拓展為4-230mm，并成功檢出邊部φ1.6mm豎通孔當(dāng)量非分層缺陷。這一突破提升鋼板檢測(cè)覆蓋率，避免了模組的頻繁切換，彌補(bǔ)了進(jìn)口設(shè)備邊部盲區(qū)大、檢測(cè)精度差、探傷厚度窄等問(wèn)題，保障管線鋼等關(guān)鍵鋼材邊部質(zhì)量，為我國(guó)高端鋼材邁向國(guó)際市場(chǎng)提供可靠支撐。
智能診斷中樞內(nèi)置解耦表征算法，精準(zhǔn)分離表面雜波與真實(shí)缺陷信號(hào)，避免誤判漏判；配合機(jī)器學(xué)習(xí)缺陷數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)缺陷毫米級(jí)定位，長(zhǎng)度方向誤差±5mm、寬度方向±3mm，為鋼材缺陷分析和工藝優(yōu)化提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐。
性能指標(biāo)上，該系統(tǒng)全面超越國(guó)際主流品牌。上下表面檢測(cè)盲區(qū)從3mm以上降至1.5mm以內(nèi)；檢測(cè)靈敏度提升3個(gè)等級(jí)（FBH5→FBH2），可識(shí)別缺陷尺寸減小30%；還具備毛邊板探傷能力，支持板號(hào)自動(dòng)識(shí)別、板寬實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等智能功能。效率與成本方面，單線年探傷超百萬(wàn)噸，以進(jìn)口設(shè)備60%成本實(shí)現(xiàn)150%效率，維護(hù)費(fèi)用降低70%。
產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中，兩條探傷線成行業(yè)標(biāo)桿。南鋼中厚板卷廠探傷線2024年驗(yàn)收，年探傷80萬(wàn)噸高端板材，管線鋼合格率達(dá)99.5%以上，通過(guò)道達(dá)爾能源二方審核；2025年驗(yàn)收的中信泰富特鋼興澄項(xiàng)目，用“前置邊探+智能標(biāo)定小車(chē)”系統(tǒng)解決毛邊板檢測(cè)痛點(diǎn)，缺陷漏檢率降至3%以下；首鋼京唐正在實(shí)施第三套裝備。
棒材探傷技術(shù)：打破壁壘，實(shí)現(xiàn)“高精度+高速度”突破
南鋼精整廠成功應(yīng)用了金宇智能棒材相控陣全聚焦設(shè)備，該設(shè)備采用國(guó)際首創(chuàng)的全聚焦技術(shù)，性能與成本優(yōu)勢(shì)顯著。其價(jià)格比進(jìn)口設(shè)備低20%，檢測(cè)效率達(dá)到進(jìn)口設(shè)備的2-5倍，檢測(cè)精度更是比進(jìn)口設(shè)備高出20%，實(shí)現(xiàn)了“高精度不減速”的核心突破，完美匹配了高端領(lǐng)域的質(zhì)量檢測(cè)需求。
該技術(shù)全聚焦相控陣檢測(cè)原理創(chuàng)新，同時(shí)激發(fā)所有陣元，減少發(fā)射間隙與采集節(jié)拍，檢測(cè)速度超2m/s，平底孔缺陷檢測(cè)達(dá)2m/s，可與漏磁等快速表檢設(shè)備匹配，解決超聲設(shè)備“跟不上產(chǎn)線速度”問(wèn)題，且適用于φ10mm–φ260mm全規(guī)格棒材，適配多樣生產(chǎn)需求。
檢測(cè)精度上，通過(guò)網(wǎng)格重建算法與特殊材料適配設(shè)計(jì)，采集微弱超聲波信號(hào)并精細(xì)化處理，對(duì)鈦、不銹鋼等衰減大的材料，仍有優(yōu)異穿透性和信噪比，同等速度下精度大幅提升，保障航空航天、核電用關(guān)鍵棒材質(zhì)量。
技術(shù)團(tuán)隊(duì)攻克“凹陣全聚焦探頭設(shè)計(jì)”與“平面波采集+全聚焦成像算法融合”難題，將6個(gè)凹陣探頭60°錯(cuò)位排列，實(shí)現(xiàn)棒材周向360°無(wú)死角檢測(cè)；平面波采集與全聚焦成像算法融合，用TFM算法計(jì)算重建B掃描像素點(diǎn)，實(shí)時(shí)顯示探傷截面圖，降低判讀難度。
產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中，核心軟硬件全部自主研發(fā)，擺脫進(jìn)口依賴，維護(hù)成本降60%；換規(guī)格調(diào)試從4小時(shí)縮至30分鐘，提升產(chǎn)線靈活性。南鋼精整廠項(xiàng)目投用后，探傷效率較傳統(tǒng)技術(shù)提升100%，保障精度的同時(shí)提高棒材產(chǎn)線檢測(cè)效率。
焊管端部檢測(cè)應(yīng)用新技術(shù)：100%全覆蓋+AI識(shí)別，全自動(dòng)化檢測(cè)賦能質(zhì)量升級(jí)
在焊管生產(chǎn)中，管端焊縫、母材及坡口面的檢測(cè)是保障產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，金宇智能相控陣管端檢測(cè)裝備，憑借行業(yè)獨(dú)有的輪式探頭檢測(cè)技術(shù)（已獲國(guó)際專(zhuān)利）實(shí)現(xiàn)鋼管端部檢測(cè)0盲區(qū)，產(chǎn)品應(yīng)用覆蓋直縫管、螺旋管、無(wú)縫管三大品類(lèi)，其中針對(duì)直縫管與螺旋管還采用管端+焊縫一體的檢測(cè)技術(shù)；該全新焊管端部超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)融合多項(xiàng)核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)全流程自動(dòng)化與智能化升級(jí)，目前已在南京巨龍鋼管等企業(yè)落地應(yīng)用，不僅有效保障焊管端部質(zhì)量，為高端焊管進(jìn)入市場(chǎng)提供可靠質(zhì)量支撐，更推動(dòng)了焊管行業(yè)檢測(cè)技術(shù)升級(jí)與品質(zhì)提升。
該技術(shù)以超聲波相控陣技術(shù)為核心，搭配視覺(jué)識(shí)別與人工智能AI學(xué)習(xí)算法，結(jié)合輪膜耦合技術(shù)及工業(yè)機(jī)器人，對(duì)管端焊縫、母材及坡口面進(jìn)行100%全覆蓋零盲區(qū)檢測(cè)。輪式探頭組集成多個(gè)超聲相控陣探頭，可有效平移至鋼管邊緣，消除傳統(tǒng)檢測(cè)的管端盲區(qū)，解決耦合不良問(wèn)題；串列式探頭組則攻克單探頭無(wú)法檢測(cè)垂直坡口鈍邊未熔合缺陷的難題。
人工智能算法的應(yīng)用，能智能去除干擾波影響，精準(zhǔn)判別分層、夾渣、裂紋等各類(lèi)缺陷，檢測(cè)靈敏度顯著提升，分層類(lèi)缺陷可識(shí)別6.0mm平底孔，非分層缺陷能檢出1.6mm豎通孔。工業(yè)機(jī)器人搭配地軌作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，操作精度高，可適配8-13m的管材長(zhǎng)度、216-1500mm的直徑及6-65mm的厚度范圍，針對(duì)1219管徑管端300mm檢測(cè)節(jié)拍僅需5min/根。
性能提升方面，檢測(cè)數(shù)據(jù)圖像全記錄可追溯，缺陷識(shí)別率≥98%，漏檢率大幅降低。單條產(chǎn)線年節(jié)省質(zhì)量損失超千萬(wàn)元。設(shè)備用水量少，北方冬季使用便捷。
成本方面，國(guó)產(chǎn)設(shè)備采購(gòu)價(jià)比進(jìn)口產(chǎn)品低40%。全系統(tǒng)核心硬件國(guó)產(chǎn)化，維護(hù)費(fèi)用降低60%-70%，以更低成本實(shí)現(xiàn)更高檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)字化層面，金宇智能團(tuán)隊(duì)正推動(dòng)制定《中厚板相控陣超聲檢測(cè)》標(biāo)準(zhǔn)，將創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為行業(yè)規(guī)范；檢測(cè)數(shù)據(jù)接入智慧質(zhì)量云平臺(tái)，助力企業(yè)構(gòu)建智能質(zhì)量管控體系，還提供365天+24小時(shí)全天候服務(wù)，保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。
未來(lái)，金宇智能將持續(xù)依托產(chǎn)學(xué)研融合優(yōu)勢(shì)，聚焦技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，在管材、軌道等重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)力，研發(fā)管端焊縫檢測(cè)、鋼軌綜合檢測(cè)等核心產(chǎn)品，推動(dòng)探傷技術(shù)向更智能、更精準(zhǔn)、更高效的方向升級(jí)，為我國(guó)鋼鐵工業(yè)突破“卡脖子”技術(shù)瓶頸、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障。
