[發(fā)明專利]一種不等厚對接焊縫TOFD檢測的缺陷深度計算方法

在審

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• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN109239196A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 寧東明;李宏斌
• 申請（專利權）人: 森松(江蘇)重工有限公司
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 高利利

本發(fā)明涉及一種不等厚對接焊縫TOFD檢測的缺陷深度計算方法，包括如下步驟：(1)對焊縫進行厚度方向分區(qū)；(2)求算探頭中心間距PCS；(3)求算分區(qū)虛擬中心間距PCS；(4)制作對比試塊，對比試塊沿厚度方向分區(qū)；(5)應用等效聲程法則計算對比試塊上特定信號在TOFD圖像上深度顯示；(6)應用等效聲程法則計算確定圖像虛擬深度和缺陷實際深度的關系。本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明對不等厚對接焊縫TOFD檢測，基于現(xiàn)行TOFD儀器模塊的前提下，提出了科學的設置方法，特別是提出了該設置下深度校準，并提出了“等效聲程法則”的概念，應用于缺陷深度計算；此方法可有效應用于工程實踐，解決了不等厚對接焊縫TOFD不能推廣應用的難題。

技術領域

本發(fā)明涉及一種不等厚板對接檢測缺陷深度計算方法，特別涉及一種不等厚對接焊縫TOFD檢測的缺陷深度計算方法。

背景技術

時差衍射法，也稱TOFD法，是一種基于超聲波與缺陷端部的相互作用，此相互作用的結果：在相當大的角度范圍發(fā)射衍射波。檢出衍射波就能確定缺陷的存在以及缺陷的埋深和長度等。在具體檢測過程中，設定直通波(即近表面爬波)和一次底面回波為檢測范圍，以保證檢測區(qū)域完全覆蓋工件，適用于一定厚度的平板焊縫工件檢測。

現(xiàn)有TOFD技術(衍射時差法超聲檢測)主要針對等厚對接縫結構。很少介紹不等厚對接焊縫的檢測設置，更沒有資料詳細介紹深度校準及基于某設置下的缺陷深度計算方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種不等厚對接焊縫TOFD檢測的缺陷深度計算方法，通過TOFD技術詳細介紹不等厚對接焊縫的檢測設置、深度校準并提出了“等效聲程法則”的概念，基于TOFD檢測設置下應用等效聲程法則進行深度計算。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為：一種不等厚對接焊縫TOFD檢測的缺陷深度計算方法，其創(chuàng)新點在于：包括如下步驟：

(1)按照ASME規(guī)范要求，對工件母材厚度50mm＜T＜100mm厚度方向分為第一分區(qū)和第二分區(qū)；

(2)第一分區(qū)選用頻率5MHZ—7.5MHZ、晶片尺寸φ3mm--φ6mm和折射角60°-70°的探頭楔塊組合進行檢測，且每組的左、右兩個探頭楔塊各自放置位置根據(jù)主聲束折射角度、聚焦深度以及厚板削薄角度及寬度應用幾何知識計算獲得；波束中心聚焦在焊縫中心d₁深度，計算得焊縫中心線至厚板側斜面上探頭楔塊實際入射點的水平距離L₁和焊縫中心線至薄板側探頭楔塊實際入射點的水平距離L₂，則探頭中心間距PCS＝L₁+L₂；

(3)對于不等厚結構第一分區(qū)，掃查架上探頭中心距按上述計算裝配，但在儀器設置時，引入虛擬角度和虛擬PCS來描述輸入到儀器的楔塊角度和PCS值；假設左側探頭需放置在削薄斜邊上，計算該削薄角度為a,第一分區(qū)左側虛擬角度，即焊縫中心線與實際主聲束角度應為b＝70°-a，右側虛擬角度為70°和實際一致，計算得L3＝d₁tan(70°-a)，則第一分區(qū)虛擬PCS＝L₂+L₃；

(4)根據(jù)ASME標準要求制作對比試塊，對比試塊沿厚度方向分兩個分區(qū)，每個分區(qū)有兩個孔，且分別在每個分區(qū)的1/4、3/4深度處電火花加工制作該橫孔，第一分區(qū)的1/4深度記為H1，分區(qū)的3/4深度記為H2，用于校準；