[發明專利]一種鋁合金預拉伸板的水浸式相控陣超聲波檢測方法

有效

• 申請號: 201510269110.2
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN104931581B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 鄭許;陳翊翀;彭斐;何克準;陳俊英
• 申請（專利權）人: 廣西南南鋁加工有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 陳科恒

1.一種鋁合金預拉伸板的水浸式相控陣超聲波檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)選擇相控陣超聲波檢測儀，準備成套的符合客戶驗收標準的平底孔試塊，選取厚度為6mm-150mm的鋁合金預拉伸板作為待檢測板材，將板材放置在相控陣超聲波檢測儀的升降臺上，隨升降臺浸入水槽內的水中；

(2)根據被檢測板材的厚度進行以下操作：a.調用符合客戶驗收標準的距離-波幅曲線；b.選用頻率5-15MHz的線性相控陣超聲波探頭；c.設置高、低通濾波；d.選擇虛擬探頭激發的晶片數；e.選擇虛擬探頭的激發模式；所述高通濾波設置是以相控陣超聲波探頭中心頻率為基準，降低1.0MHz-2.5MHz；所述低通濾波設置以相控陣超聲波探頭中心頻率為基準，提高1.0MHz-5.0MHz；設置高低通濾波時，當檢測厚度大于100mm的板材時，高通濾波與探頭中心頻率的差值設為1.5-2.5MHz；低通濾波與探頭中心頻率的差值設2.5-5.0MHz；當檢測厚度大于150mm的板材時，高通濾波設為8.5MHz，低通濾波設為12.5MHz；

(3)使用平底孔試塊的上表面對相控陣超聲波探頭的晶片進行校準和增益補償；

(4)使用平底孔試塊進行距離-波幅曲線校準；

(5)根據板材規格設定掃描范圍，使用小于300mm/s的速度進行超聲波掃描，掃描步進需保證超聲波有效聲束覆蓋50％以上，水溫保持在7℃-37℃；

(6)對可疑區域進行評估，標記缺陷，并根據評估結果出具報告；

(7)控制升降臺將板材提升到水面以上，并對板材進行干燥。

2.根據權利要求1所述的一種鋁合金預拉伸板的水浸式相控陣超聲波檢測方法，其特征在于：步驟(2)中所述線性相控陣超聲波探頭的晶片數為64-256個。

3.根據權利要求1所述的一種鋁合金預拉伸板的水浸式相控陣超聲波檢測方法，其特征在于：步驟(2)中，虛擬探頭激發的晶片數為每次激發9-14個晶片。

4.根據權利要求1所述的一種鋁合金預拉伸板的水浸式相控陣超聲波檢測方法，其特征在于：步驟(2)中，所述虛擬探頭的激發模式可選擇為單個虛擬探頭激發或多個虛擬探頭平行激發。

5.根據權利要求1所述的一種鋁合金預拉伸板的水浸式相控陣超聲波檢測方法，其特征在于：在步驟(3)中，對相控陣超聲波探頭的晶片進行校準和增益補償時，調節探頭角度使試塊上表面回波達到最大值，使探頭與試塊上表面垂直；調節增益使試塊上表面回波波高在滿屏以下；將超聲波閘門放置在試塊上表面回波上；調節增益使試塊上表面回波波高剛好達到滿屏30％-100％范圍的某一固定波幅，并記錄下該增益補償值；對相控陣探頭上的晶片逐個進行校準并獲得增益補償值，將每個晶片的增益補償值一一對應地施加至每個晶片上；其中，相控陣超聲波晶片之間的增益補償變差為8dB以下。

6.根據權利要求1所述的一種鋁合金預拉伸板的水浸式相控陣超聲波檢測方法，其特征在于，所述根據板材規格設定掃描范圍的方法是：將攝像頭安裝在相控陣超聲波探頭正上方，拍攝方向垂直于水槽的水面，用于拍攝相控陣探頭與被檢測板材的相對位置；將攝像頭獲取的探頭位置實時影像傳輸至超聲波系統的人機界面；在距離待檢測板材四個角縱向和橫向各100mm-400mm的位置設置超聲波掃描的參考點，使用待檢測板材四個角的待參考點獲得矩形的超聲波掃描區域。

7.根據權利要求1所述的一種鋁合金預拉伸板的水浸式相控陣超聲波檢測方法，其特征在于，所述對可疑區域進行評估的方法為：使用C-掃描圖獲得疑似缺陷的位置信息，然后通過控制系統使超聲波探頭移動到疑似缺陷大致位置的上方；通過調節聲束入射角度使疑似缺陷波幅至最高，并與相應驗收等級參考試塊的人工缺陷波幅高度比較，判斷疑似缺陷是否超標。

8.根據權利要求1所述的一種鋁合金預拉伸板的水浸式相控陣超聲波檢測方法，其特征在于，所述標記缺陷的方法為：在所述相控陣超聲波探頭的升降軸上固定有汽缸，氣缸活塞桿通過彈簧連接有打標蠟筆，對缺陷進行標記時，氣缸驅動蠟筆壓在待檢測板材表面上，蠟筆跟隨探頭升降軸沿著水平平面運動，畫出一個直徑為100mm-400mm的圓形標記。