TOFD（Time of Flight Diffraction，超声衍射时差法）是一种高精度无损检测技术，利用超声波在材料中遇到缺陷产生衍射波的特性，实现内部缺陷定位与高度测量。TOFD广泛应用于焊缝检测、压力容器、管道及特种设备关键部件检测。
基本原理
当超声波以一定角度入射到工件时，遇到缺陷端部会产生衍射信号。通过测量衍射波到达接收探头的时间差，结合几何关系即可计算缺陷高度和位置，实现缺陷定量分析。
设备组成
- 超声探头：通常采用一对斜探头，一发一收，按特定角度和间距布置在工件表面，确保超声波覆盖检测区域。
- 超声检测仪：发射、接收超声信号，对信号进行放大、处理与分析，并可显示和存储检测数据。
优点
- 缺陷定量精度高：对缺陷高度测量精准，为缺陷危害评估提供可靠数据。
- 检测效率高：一次扫查可覆盖较大区域，适合批量检测。
- 检测结果可靠：检测结果直观可记录存档，便于追溯和分析。
局限性
- 缺陷定性困难：难以区分裂纹、气孔、夹渣等缺陷性质。
- 复杂形状适应性差：不适用于表面不平整或曲率变化大的工件。
- 近表面检测能力弱：靠近表面一定深度内的缺陷易受干扰，检测困难。
应用领域
- 石油化工：管道、压力容器焊缝检测，保障安全运行。
- 电力行业：汽轮机、发电机部件缺陷检测，确保设备可靠。
- 特种设备：锅炉、起重机等关键部件缺陷检测，预防事故发生。
国际标准
- ISO 10863:2020《焊缝无损检测 – 超声检测 – 衍射时差法技术》
- ISO 15626:2018《焊缝无损检测技术 – 衍射时差法技术 – 验收等级》
- ASTM E2373/E2373M-19《超声飞行时间衍射（TOFD）技术标准实践》
- DIN EN ISO 10863:2020《焊缝无损检测 – 超声波检测 – 使用飞行时间衍射技术》
- DIN EN ISO 15626:2018《焊缝无损检测 – 飞行时间衍射技术验收水平》
国内标准
- GB/T 41115-2021《焊缝无损检测 超声检测 衍射时差技术（TOFD）应用》
- GB/T 41116-20214《焊缝无损检测 衍射时差技术（TOFD）验收等级》
- NB/T 47013.10-2015《承压设备无损检测 第10部分：衍射时差法超声检测》
