[發明專利]超聲波直探頭遠場近底面盲區的檢測方法及克服工件近底面缺陷的工件加工方法

有效

• 申請號: 201510352728.5
• 申請日: 2015-06-24
• 公開（公告）號: CN104914171B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 劉仕遠;章文顯;盧東磊;姚榮文
• 申請（專利權）人: 中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司
• 主分類號: G01N29/30
• 分類號: G01N29/30;B23D79/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司32102
• 代理人: 何朝旭,陸明耀

技術領域

本發明涉及一種檢測方法及工件加工方法，尤其是一種超聲波直探頭遠場近底面盲區的檢測方法及克服工件近底面缺陷的工件加工方法。

背景技術

超聲檢測是無損檢測常規方法的一種，超聲波直探頭是超聲檢測中使用范圍最廣的探頭，大量應用于石油、冶金、軍工、鐵道、航空、航天、特檢、橋梁、船舶、建筑等領域鑄件、鍛件、焊接件等零件的檢測，對于保障零件產品質量安全具有重要作用。

眾所周知，在使用超聲直探頭遠場進行檢測時，經常會遇到一種情況，而該情況被廣大無損檢測人員忽視，甚至很少有人意識到，那就是近底面缺陷反射回波同工件本身底面反射回波之間的分辨問題，即超聲波直探頭檢測遠場近地面缺陷的盲區問題。

由于通常工件底面反射回波能量高，反射強烈，當在工件近底面一定范圍內存在缺陷時，該范圍內的缺陷反射回波靠近工件本身底面反射回波，兩回波靠近達到一定距離時，檢測人員從超聲檢測儀示波器上就無法分辨出缺陷反射波，而這時操作人員通常會認為只有底面反射回波，而沒有缺陷回波，造成了缺陷漏檢。特別是在工件厚度范圍大的情況下，由于超聲檢測儀示波器時基線顯示范圍是一定的，厚度越大，顯示的信息量就越大，盲區越大，給產品的使用造成了安全隱患。有的工件超聲波檢測之后，往往還需進一步加工為成品，也經常出現加工后缺陷露頭的情況，造成了加工成本的浪費。因此，解決超聲波直探頭遠場檢測近地面盲區的測試問題，對于防止超聲檢測缺陷漏檢、降低成本、為產品設計人員加工余量設計提供準確數據具有重要意義。

然而，目前還未發現公布的超聲波直探頭遠場近底面盲區檢測試塊及方法，目前國內對于超聲波直探頭性能測試的標準主要有國家標準及行業標準，對于超聲波直探頭的性能指標主要有靈敏度余量、回波頻率、回波長度、垂直線性、水平線性、聲束寬度、聲束偏移、分辨力及近場盲區等。已有的方法只能檢測直探頭近場盲區，近場盲區是由于超聲波直探頭始脈沖占寬，造成距離檢測面一段距離范圍內的缺陷反射回波與始脈沖重疊而無法分辨造成的，檢測近場盲區的方法不適用于遠場近底面盲區的檢測。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供一種利用指定檢測試塊進行超聲波直探頭遠場近底面盲區檢測的方法及利用上述方法克服工件近底面缺陷的工件加工方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種超聲波直探頭遠場近底面盲區的檢測方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1，試塊準備步驟：根據測試需要，制作指定規格的檢測試塊；

S2，盲區測試步驟：將超聲波直探頭置于檢測試塊上表面上，并在所述超聲波直探頭與檢測試塊之間施加耦合劑；移動所述超聲波直探頭依次檢測不同深度的平底圓柱孔，并將平底圓柱孔的回波幅度調至儀器示波屏滿刻度的指定高度；根據波形圖判斷不同深度的平底圓柱孔所對應的深度是否為超聲波直探頭的遠場盲區。

優選的，所述的超聲波直探頭遠場近底面盲區的檢測方法，其中：在S1，試塊準備步驟中，所述指定規格的檢測試塊包括長方體本體，所述本體上間隙開設有指定數量個指定尺寸的平底圓柱孔，所述平底圓柱孔下端開口位于所述本體的底面，且所述平底圓柱孔的底面為平行于本體底面的圓平面，所述圓平面的中心線垂直于本體的底面。

優選的，所述的超聲波直探頭遠場近底面盲區的檢測方法，其中：所述長方體本體的長度為150-300mm，寬度為40-50mm，高度為100-200mm。

優選的，所述的超聲波直探頭遠場近底面盲區的檢測方法，其中：所述平底圓柱孔的指定數量為3-7個，所述平底圓柱孔的指定尺寸包括直徑（Ф）和深度，其中每個所述平底圓柱孔的直徑（Ф）均為1-3mm，所述平底圓柱孔的深度依照指定比例遞增或遞減。

優選的，所述的超聲波直探頭遠場近底面盲區的檢測方法，其中：所述平底圓柱孔的指定數量為4個,每個所述平底圓柱孔的直徑（Ф）均為2mm，所述平底圓柱孔的深度依次為1mm、2mm、3mm、4mm。

優選的，所述的超聲波直探頭遠場近底面盲區的檢測方法，其中：在所述S2，盲區測試步驟中，所述的耦合劑為機油。

優選的，所述的超聲波直探頭遠場近底面盲區的檢測方法，其中：在所述S2，盲區測試步驟中，將所述平底圓柱孔的回波幅度調至儀器示波屏滿刻度的50%~90%。

優選的，所述的超聲波直探頭遠場近底面盲區的檢測方法，其中：所述S2，盲區測試步驟包括：

S21，水平測距標定步驟：將超聲波直探頭置于檢測試塊的完好部位，進行水平測距標定，得出無缺陷情況下的波形圖作為參照；