[發明專利]超聲波檢驗焊縫根部缺陷的方法

有效

• 申請號: 201310452335.2
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103472133A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 鄧顯余;賽鵬;王佐森;周海波;朱青山;鄧屾;李港;陳衛東
• 申請（專利權）人: 哈電集團（秦皇島）重型裝備有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 劉冬梅

技術領域

本發明涉及一種超聲波檢驗焊縫根部缺陷的方法，尤其是涉及一種包括特殊研制的三晶探頭的超聲波檢驗焊縫根部缺陷的裝置和手動檢測焊縫根部和近根部缺陷的方法。

背景技術

目前國內外無損體積檢驗的方法有很多，常用的主要有兩大類：射線和超聲波。而在超聲波對焊縫內部缺陷檢測的方法中又分為反射法、串列式法、時差衍射法、LLT/TLT法、相控陣法等。

由于受被檢焊縫余高、錯邊、工件形狀等影響。上述幾種超聲波檢驗方法，對焊縫根部缺陷和近根部與表面垂直面積缺陷的檢出能力，都有各自的局限性和缺點。具體原因為：上述五種檢測方法中（串列式除外）都受被檢焊縫余高、錯邊等結構回波強烈干擾，以致根部缺陷波與結構波區分困難。對近根部與表面垂直面積缺陷的檢出：反射法和相控陣法只能接收衍射回波，無接收反射回波，回波幅度較弱。此外串列式法因兩個探頭外形尺寸限制，近根部反射回波無法接收；時差衍射法受底面強烈反射波干擾外，還有缺陷性質判定較困難；LLT/TLT法每一個探頭都是針對一個固定焊縫厚度的，使用特別不便。綜合上述可知，上述超聲波檢驗方法對焊縫根部和近根部垂直表面的面積型缺陷檢出效果均存在不足。

發明內容

為了克服上述超聲波檢驗中，對焊縫根部和近根部垂直表面面積型缺陷的檢出中存在的不足，本發明人進行了精心、細致、反復地研究，發現通過使用特殊研制的三晶片合成探頭，手動檢測焊縫根部和近根部缺陷，并利用缺陷回波顯示、水平定位、底波變化等綜合分析，能準確的檢出焊縫中根部和近根部的缺陷，尤其對垂直檢測表面的面積型缺陷有很高的檢出率。

本發明的目的在于提供超聲波檢驗焊縫根部缺陷的方法，該方法使用三晶片合成探頭（探頭結構見圖1（b）），對焊縫進行檢測，確保根部和近根部缺陷的檢出率，為評價被檢工件內部真實質量提供更科學的檢測結果。

該檢測方法包括以下步驟：如圖2所示

（1）按所執行的標準規定（本申請以標準JB/T4730.3-2005（超聲檢測）為例）選擇超聲波檢驗焊縫根部缺陷的裝置和試塊，該裝置包括超聲波探傷儀（本發明使用A超探傷儀器）、三晶片合成探頭，其中，所述A超探傷儀器使用數字機和模擬機均可，所述試塊是CSK-IA和CSK-II/III/IVA。

（2）用A超探傷儀器連接好三晶片合成探頭，利用CSK-IA試塊，調節A超探傷儀器的線性、設置各項A超探傷儀器參數，儀器線性是指儀器熒光屏上橫軸與相應聲程的比值，線性調節主要在發現缺陷時用于缺陷的定位（包括缺陷距掃查面的深度、缺陷距探頭前沿的距離等），儀器線性可在CSK-IIIA試塊上調節，在試塊上選取不同深度的兩個短橫孔進行調節，A超數字探傷儀器的儀器參數一般包括單晶雙晶模式、探頭前沿、探頭頻率、波束角度、聲速，其中探頭前沿需在CSK-IA試塊上測定，探頭頻率和波束角度根據所選探頭設定，為獲得實際的波束角度，可用探頭在CSK-IA試塊上測定，聲速根據聲波類型不同而不同，一般橫波在低合金鋼中的傳播速度為3240m/s，另外不同類型的A超數字探傷儀器還有各自的輔助參數設置，本文對此不做描述；并利用CSK-II/III/IVA試塊，確定探傷靈敏度，至少繪制兩次DAC曲線，所述DAC曲線繪制：一是按照三晶片合成探頭中三個晶片并聯連接作為一個晶片的單晶片探頭繪制，按正常檢驗；二是按照三晶片合成探頭中一個晶片作發射用發射晶片，另兩個晶片為接收晶片的一發射一接收雙晶片的雙晶片探頭繪制，進行檢驗，并保存調節設置好的參數。

（3）對被檢工件進行掃查，三晶片合成探頭移動按標準規定的鋸齒型和橫向的平行或斜平行進行，使三晶片合成探頭前后移動距離大于工件厚度TH與探頭橫波折射角的正切值K的乘積，即TH×K。

（4）當發現缺陷時，再作前后、左右、轉角、環繞等形式掃查，結合單晶片探頭的DAC曲線按標準對缺陷做出性質判斷與評級。并做好缺陷的文字記錄和工件標定。

（5）當發現焊縫根部有缺陷或懷疑有缺陷或根部回波異常時，把A超探傷儀器的單晶片探頭模式換成雙晶片探頭模式（數字機也可多儲存一個雙晶片探頭程式。三晶片合成探頭內部作為發射用的發射晶片一定要連接在A超探傷儀器上的發射插孔上），此時檢測變成一發射一接收雙晶片探頭模式。

（6）再一次對根部有缺陷或懷疑有缺陷或根部回波異常部位進行掃查，三晶片合成探頭前后移動，使移動距離大于工件厚度TH與折射角的正切值K的乘積，即TH×K。