[發(fā)明專利]一種鋼箱梁U肋角焊縫的超聲相控陣檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310166560.X
• 申請(qǐng)日: 2013-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103293224A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙敏;張勁文;劉吉柱;蘇權(quán)科;錢葉祥;張善順;朱飛;孫文;徐靜;周一亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇法爾勝材料分析測(cè)試有限公司
• 主分類號(hào): G01N29/04
• 分類號(hào): G01N29/04;G01N29/30
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務(wù)所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭;曾丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋼箱梁U肋角焊縫的超聲相控陣檢測(cè)方法，屬于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)橋梁建設(shè)的不斷發(fā)展，正交異性橋面板因其特有的優(yōu)勢(shì)正在越來(lái)越多的被應(yīng)用，正交異性橋面板在全橋荷載作用下，所承受的面內(nèi)應(yīng)力不大，因此在對(duì)正交異性橋面板研究中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注局部應(yīng)力、面外變形和扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的應(yīng)力。而橋面板疲勞問(wèn)題的焊縫主要表現(xiàn)在U肋焊縫。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼箱梁橋面板U肋的無(wú)損檢測(cè)主要是采用磁粉探傷，磁粉檢測(cè)是針對(duì)表面和近表面缺陷的檢測(cè)手段，無(wú)法識(shí)別內(nèi)部缺陷。然而U肋角焊縫生產(chǎn)的技術(shù)規(guī)范中對(duì)焊縫內(nèi)部質(zhì)量提出了比較具體的要求：熔深不低于板厚的80%，熔深范圍內(nèi)不允許有超標(biāo)缺陷。使用常規(guī)超聲（UT）或射線（RT）技術(shù)對(duì)角焊縫進(jìn)行熔深測(cè)量時(shí)難度很大，且精度不高。UT檢測(cè)很難辨別未焊透頂端信號(hào)與其他缺陷信號(hào)或幾何反射信號(hào)，分辨力較差。且對(duì)未焊透的測(cè)量依賴波幅法，定量精度較差，基本不能滿足橋梁中對(duì)于測(cè)量精度的要求。RT技術(shù)由于需要背面貼片，施工難度極大，工作效率低，很難滿足工程進(jìn)度的需要，成本也高，另一方面，該處透照厚度差大，故成像質(zhì)量差，靈敏度低，不宜采用。

超聲相控陣工作原理是通過(guò)電子技術(shù)控制超聲聲束的發(fā)射、偏轉(zhuǎn)、聚焦等來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供了一種方便快捷的鋼箱梁U肋角焊縫檢測(cè)方法，此方法能夠?qū)︿撓淞篣肋角焊縫熔深及熔深內(nèi)的焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種鋼箱梁U肋角焊縫的超聲相控陣檢測(cè)方法，其特點(diǎn)是所述方法包括以下步驟：

步驟一：超聲相控陣檢測(cè)儀的參數(shù)設(shè)置

設(shè)置超聲相控陣檢測(cè)儀的參數(shù)，相控陣探頭頻率設(shè)置為5MHz-10MHz，時(shí)基范圍設(shè)置為100mm，焦距設(shè)置為16mm、超聲聲速設(shè)置為3230m/s、角度范圍設(shè)置為40°～80°。

步驟二：超聲相控陣檢測(cè)儀的調(diào)試

超聲相控陣檢測(cè)儀的調(diào)試分為三步：

首先線性的調(diào)試，在CSK-IA試塊上調(diào)試超聲相控陣檢測(cè)儀的垂直線性高度偏差應(yīng)在±3%以內(nèi)、水平線性誤差不應(yīng)超過(guò)±0.5mm、增益線性幅值偏差在±3%以內(nèi)。

然后相控陣探頭有效晶片評(píng)估，在CSK-IA試塊上進(jìn)行有效晶片評(píng)估，當(dāng)晶片失效數(shù)量達(dá)到所使用晶片數(shù)量的10%或相鄰兩個(gè)晶片同時(shí)失效時(shí)，需更換相控陣探頭。

最后零點(diǎn)的調(diào)試，在CSK-IA試塊上調(diào)試超聲相控陣檢測(cè)儀的零點(diǎn)。

步驟三：靈敏度的調(diào)節(jié)

在對(duì)比試塊上，利用第一溝槽和第二溝槽調(diào)節(jié)超聲相控陣檢測(cè)儀的靈敏度，并將第一溝槽的回波信號(hào)調(diào)至超聲相控陣檢測(cè)儀滿屏的60%-80%，測(cè)量相控陣探頭前端至第一溝槽的水平距離a，并記錄下此距離a，此距離即為相控陣探頭至角焊縫的距離a。

步驟四：實(shí)施檢測(cè)

按照步驟三確定的距離a，在U肋腹板上劃?rùn)z測(cè)線，以該線為基準(zhǔn)線，按照步驟三確定的靈敏度進(jìn)行檢測(cè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明一種鋼箱梁U肋角焊縫的超聲相控陣檢測(cè)方法，用對(duì)比試塊對(duì)設(shè)備進(jìn)行靈敏度調(diào)節(jié)，記錄相控陣探頭前端至溝槽的水平距離，然后在U肋腹板上劃出檢測(cè)線，最后采用相控陣探頭檢測(cè)焊縫的熔深和內(nèi)部缺陷，本發(fā)明方法解決了鋼箱梁U肋角焊縫熔深和內(nèi)部缺陷檢測(cè)的難題，使鋼箱梁U肋角焊縫的焊接質(zhì)量得到有效控制。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的檢測(cè)裝置示意圖。

圖2為本發(fā)明的CSK-IA試塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的對(duì)比試塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3中A的放大圖。

圖5為本發(fā)明另外一個(gè)對(duì)比試塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖5中B的放大圖。

圖7為本發(fā)明確定相控陣探頭至第一溝槽的水平距離a的示意圖。

圖8為本發(fā)明U肋腹板劃?rùn)z測(cè)線的示意圖。

圖中：

超聲相控陣檢測(cè)儀1，

相控陣探頭2，

CSK-IA試塊3，

對(duì)比試塊4，

第一斜槽4.1，

第二斜槽4.2，

U肋腹板5，

面板6，

角焊縫7，

檢測(cè)線8

距離a。

具體實(shí)施方式