[發(fā)明專利]一種用于大型復(fù)雜鍛件的超聲檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010108686.8
• 申請(qǐng)日: 2010-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN101788532A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何方成;史亦韋;梁菁;韓波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空材料研究院
• 主分類號(hào): G01N29/04
• 分類號(hào): G01N29/04;G01N29/30
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無損檢測(cè)領(lǐng)域，涉及一種用于大型復(fù)雜鍛件的超聲檢測(cè) 方法。

背景技術(shù)

超聲檢測(cè)作為工件缺陷檢測(cè)的有效手段，以其可靠、靈敏度高等優(yōu) 點(diǎn)，在現(xiàn)代無損檢測(cè)領(lǐng)域占有重要地位。在超聲檢測(cè)過程中，關(guān)鍵問題 是要兼顧盲區(qū)和檢測(cè)靈敏度，即在檢測(cè)靈敏度達(dá)到技術(shù)要求的同時(shí)，也 應(yīng)盡量擴(kuò)大檢測(cè)范圍，以最大限度地暴露工件中可能存在的缺陷，避免 隱患。

大型復(fù)雜鍛件通常包含有圓棒、臺(tái)階、工字型等多種型面，檢測(cè)方 法主要包括接觸法和水浸法。其中，接觸法是使聲波透過較薄的耦合劑 進(jìn)入工件，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是耦合劑薄，聲波進(jìn)入工件時(shí)衰減量小，因此 對(duì)于工件內(nèi)部有較高的檢測(cè)靈敏度。但接觸法也有表面盲區(qū)大(有時(shí)高 達(dá)幾十毫米，遠(yuǎn)大于工件加工余量)、對(duì)拐角部位及其它曲率較大部位 耦合效果差等缺點(diǎn)，因此只適合檢測(cè)鍛件較規(guī)則型面(如圓棒型面)部 位的缺陷，以及通過適當(dāng)選擇耦合表面檢測(cè)復(fù)雜型面(如臺(tái)階、工字型、 拐角部位等)部位的內(nèi)部缺陷。水浸法是將聲波通過幾十毫米的水程再 進(jìn)入工件，它的優(yōu)點(diǎn)是表面盲區(qū)小，僅為幾個(gè)毫米，且對(duì)型面曲率、表 面光潔度不敏感，因此可對(duì)鍛件近表面(包括復(fù)雜型面部分的近表面) 進(jìn)行檢測(cè)，但同時(shí)也具有聲波衰減速度快，對(duì)大型工件內(nèi)部檢測(cè)靈敏度 不足的缺點(diǎn)。

可見，接觸法和水浸法各有優(yōu)缺點(diǎn)，成互補(bǔ)關(guān)系。傳統(tǒng)的鍛件超聲 檢測(cè)只采用接觸法或水浸法的一種方式進(jìn)行，由于檢測(cè)方式單一，無法 兼顧表面盲區(qū)和檢測(cè)靈敏度，因此不能對(duì)大型復(fù)雜鍛件進(jìn)行全面檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種能夠?qū)Υ笮蛷?fù)雜鍛件進(jìn)行全面檢測(cè)的一 種用于大型復(fù)雜鍛件的超聲檢測(cè)方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，

1)用縱波底波接觸法或縱波試塊接觸法檢測(cè)鍛件，縱波聲波入射 方向應(yīng)與鍛造流線盡可能垂直，同時(shí)確定表面盲區(qū)；

2)用縱波試塊水浸法對(duì)縱波底波接觸法或縱波試塊接觸法檢測(cè)時(shí) 的表面盲區(qū)缺陷做補(bǔ)充檢測(cè)，利用含兩個(gè)平底孔的材料和表面狀態(tài)與被 檢鍛件相同，形狀與被檢鍛件上對(duì)應(yīng)的檢測(cè)部位相近的對(duì)比試塊A調(diào)整 儀器靈敏度，使對(duì)比試塊A中兩個(gè)平底孔的反射波高均至少達(dá)到基準(zhǔn)波 高，對(duì)比試塊A中兩個(gè)平底孔的埋深應(yīng)分別等于縱波底波接觸法或縱波 試塊接觸法檢測(cè)時(shí)的表面盲區(qū)的大小D和鍛件加工余量的大小d，使用 表面補(bǔ)償后的靈敏度進(jìn)行掃查，掃查時(shí)縱波聲波入射方向應(yīng)與鍛造流線 盡可能垂直。

所述的縱波試塊接觸法利用含一個(gè)平底孔的表面狀態(tài)與被檢鍛件 相同，形狀與被檢鍛件上對(duì)應(yīng)的檢測(cè)部位相近的對(duì)比試塊B調(diào)整儀器靈 敏度，使對(duì)比試塊B中平底孔的反射波高至少達(dá)到基準(zhǔn)波高，然后再進(jìn) 行檢測(cè)，對(duì)比試塊B中平底孔的埋深應(yīng)大于等于鍛件上對(duì)應(yīng)檢測(cè)部位的 最大厚度L。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：

1.本發(fā)明是將接觸法和水浸法采用適當(dāng)方式有機(jī)組合。通過確定 接觸法檢測(cè)時(shí)的表面盲區(qū)，并使水浸法檢測(cè)時(shí)調(diào)整儀器靈敏度采用的對(duì) 比試塊中的兩個(gè)平底孔的埋深分別等于接觸法檢測(cè)時(shí)的表面盲區(qū)的大 小D和鍛件加工余量的大小d，保證兩種方法在檢測(cè)范圍和靈敏度方面 能夠形成互補(bǔ)關(guān)系；

2.本發(fā)明相對(duì)于單一采用接觸法的情況而言，具有對(duì)型面曲率不 敏感且表面盲區(qū)小的優(yōu)點(diǎn)，能夠彌補(bǔ)接觸法對(duì)大型復(fù)雜鍛件近表面檢測(cè) 能力的不足；相對(duì)于單一采用水浸法的情況而言，具有可探測(cè)深度大， 對(duì)大型復(fù)雜鍛件內(nèi)部檢測(cè)靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)；

3.有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)大型復(fù)雜鍛件的全面檢測(cè)。

本發(fā)明是將接觸法檢測(cè)方式和水浸法檢測(cè)方式相組合。利用接觸法 對(duì)材料內(nèi)部檢測(cè)靈敏度高的特點(diǎn)，解決鍛件距表面較深部位的檢測(cè)；利 用水浸法表面盲區(qū)小的特點(diǎn)，彌補(bǔ)接觸法近表面檢測(cè)能力的不足，對(duì)鍛 件近表面實(shí)施有效的補(bǔ)充檢測(cè)，尤其利用水浸法對(duì)型面曲率不敏感的特 點(diǎn)，還可在鍛件型面復(fù)雜部位對(duì)接觸法不能有效覆蓋的近表面區(qū)域(包 括拐角部位及其它大曲率部位)進(jìn)行檢測(cè)。本發(fā)明可用于形狀復(fù)雜系數(shù) 達(dá)S4級(jí)的大型復(fù)雜鍛件，對(duì)材料近表面和內(nèi)部的檢測(cè)靈敏度可達(dá)到 Φ1.2-6dB以上，可檢測(cè)深度可達(dá)400mm，表面盲區(qū)小至5mm～8mm。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一大型復(fù)雜鍛件帶方形臺(tái)階的圓棒型面部位檢 測(cè)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例二大型復(fù)雜鍛件拐角型面部位檢測(cè)示意圖。

具體實(shí)施方式