[發明專利]一種小口徑管座角焊縫的超聲波檢測方法

在審

• 申請號: 201310362833.8
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN103439408A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 張紀周;李兵賽;孫建國;何順開;袁世麗
• 申請（專利權）人: 北京巴布科克·威爾科克斯有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種超聲波焊縫檢測方法，具體涉及用于鍋爐集箱等小口徑管座角焊縫(未焊透形式)內部質量的檢測。

背景技術

現今，采用常規的超聲波檢測方法對未焊透結構小口徑管座角焊縫進行檢測時，管子的插入部分由于角焊縫根部存在未焊透的間隙，相當于在焊縫的根部存在一個管子的端頭，這個端頭在常規的超聲波檢測中產生較多固有的回波信號，給正常缺陷回波的判斷帶來很大的影響，導致檢測工件的漏檢和誤檢，至今國內尚無一個針對插入式小口徑管座角焊縫(未焊透形式)超聲波檢測方法及檢驗標準。

發明內容

為克服現有超聲波焊縫檢測方法存在的不足，本發明提供一種小口徑管座角焊縫的超聲波檢測方法，采用數字式超聲波探傷儀，針對不同規格的管座角焊縫，采用相應折射角度的單晶橫波斜探頭從管座外側進行檢測，能夠準確識別缺陷波與結構波，從而減少檢測工件中可能發生的漏檢和誤檢。

為實現上述的目的，本發明的技術方案為：

一種小口徑管座角焊縫的超聲波檢測方法，超聲波檢測裝置包括數字式超聲波探傷儀和單晶橫波斜探頭，其中單晶橫波斜探頭的頻率為5MHz，晶片尺寸為6mm×6mm或8mm×8mm，探頭前沿距離L₀≤5mm，基于所述超聲波檢測裝置的焊縫檢測方法包括如下步驟：

步驟1：根據β≥tan^-1[(H+L₀)／2T]來計算并確定探頭折射角度，使得一次反射波的聲束軸線能夠達到管接頭的端部，其中H為角焊縫高度、集箱坡口深度及管接頭插入深度之和，T為管接頭的壁厚；

步驟2：校驗探頭的折射角，選擇校準試塊上與所檢驗管接頭兩倍壁厚相同或相近的橫孔作為校準點，其校準試塊采用電力行業標準DL／T820-2002《管道焊接接頭超聲波檢驗技術規程》中的DL-1系列專用試塊，若被檢試件與專用試塊的聲學性能存在差異，應根據試件聲速等對探頭的折射角度及靈敏度進行相應的修正；

步驟3：按深度定位法調整時基線掃描比例；

步驟4：DAC曲線的繪制及掃查靈敏度，DAC曲線的繪制以所檢驗管接頭兩倍壁厚相同或相近的橫孔作第一基準點，并將該橫孔回波調整為滿屏80％，在不改變增益的情況下依次繪制，DAC曲線的范圍應包括整個焊縫及熱影響區，掃查靈敏度為DAC曲線增益10dB；

步驟5：在檢測區域內的所有裂紋未熔合為不合格；缺陷反射波幅大于或等于Φ1×15時為不合格，在Φ1×15—10dB靈敏度下的缺陷指示長度大于10mm為不合格。

針對不同規格的管座角焊縫，采用相應折射角度的單晶橫波斜探頭從管座外側進行檢測，能有效地檢出角焊縫中的根部缺陷，能夠準確識別缺陷波與結構波，從而大大提高了檢測工作的準確度。

附圖說明

圖1是折射角選取示意圖。

圖中：β為探頭折射角，L₀為探頭前沿距離，G為角焊縫的高度，S為集箱坡口深度，C為管接頭插入深度，T為管接頭壁厚。

具體實施方式

如圖1所示，一種小口徑管座角焊縫的超聲波檢測方法，針對規格為Φ60×10mm管接頭角焊縫，采用相應折射角度的單晶橫波斜探頭從管座外側進行檢測，其步驟為：

步驟1：根據β≥tan^-1[(H+L₀)／2T]來計算并確定探頭折射角度，通過實測，角焊縫的高度G=14mm，集箱坡口的深度S=14mm，管接頭的插入深度C=2mm，管接頭的壁厚T=10mm，所使用的探頭為小徑管專用探頭，前沿距離為L₀=5mm，

貝：H＝G+S+C=14+14+2=30mm

β≥tan^-1[(H+L₀)／2T]≥tan^-1[(30+5)／20]≥60.3°

探頭可按β=50°、55°、60°、65°、70°來制備，最終選取角度最為接近的；

步驟2：校驗探頭的折射角，選擇校準試塊上與所檢驗管接頭兩倍壁厚相同或相近的橫孔作為校準點，其校準試塊采用電力行業標準DL/T820-2002《管道焊接接頭超聲波檢驗技術規程》中的DL-1系列專用試塊，專用試塊的適用范圍見下表：