[實用新型]一種小徑管管座角焊縫相控陣檢測試塊

有效

• 申請號: 201821449127.1
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN208833714U
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 齊高君;杜傳國;徐學堃;龐繼勇;張勇
• 申請（專利權）人: 中國電建集團山東電力建設第一工程有限公司;山東豐匯工程檢測有限公司
• 主分類號: G01N29/30
• 分類號: G01N29/30
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 耿媛媛

本實用新型涉及超聲檢測技術，具體涉及一種小徑管管座角焊縫相控陣檢測試塊及其使用方法。該試塊包括編碼調試塊、左DAC驗證塊、右DAC驗證塊、角度增益修正塊和近場區缺陷對比塊；所述左DAC驗證塊和右DAC驗證塊為小徑管管座角焊接處截取的一部分，所述左、右DAC驗證塊對稱設置且其上端均與編碼調試塊連接，所述左DAC驗證塊的下端與角度增益修正塊右端焊接得到左角焊縫，所述右DAC驗證塊的下端與近場區缺陷對比塊的左端焊接得到右角焊縫；所述左DAC驗證塊、右DAC驗證塊和近場區缺陷對比塊上均設有數個反射體。

技術領域

本實用新型涉及超聲檢測技術，具體涉及一種小徑管管座角焊縫相控陣檢測試塊。

背景技術

管座角焊縫結構復雜，焊接條件惡劣，在焊接過程中容易出現氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋等缺陷；在運行過程中容易受力不均，產生應力集中。因此在電站鍋爐檢驗中，管座角焊縫是多見的失效部位，也是重點檢驗和監測部位。

相控陣檢測技術采用電子控制方式按特定的聚焦法則施加于多個晶片，來實現聲束的偏轉、聚焦，并對缺陷進行實時成像，為確定缺陷的形狀、大小和方向提供了比單個探頭系統更強的檢測能力。因此相控陣超聲檢測作為一項前沿檢測技術，在管座角焊縫的檢測領域得到了越來越廣泛的應用。但是在進行相控陣檢測前，需要采用試塊對儀器、探頭各自性能和組合系統性能校準，因此試塊是相控陣檢測中非常重要的工具，直接影響檢測結果的精度。

目前常采用R50或者R100半圓試塊進行角度增益修正；直接采用常規超聲波使用的DL-1或者GS試塊進行靈敏度曲線的制作，常采用自制焊接缺陷試樣進行工藝驗證試驗。現有標準沒有形成一套相控陣專用試塊體系，還有一些試塊直接使用的是常規超聲波試塊，直接影響了相控陣檢測結果的準確性。

現有技術缺點：

（1）、現行國內標準中沒有規定專門用于小徑管檢測靈敏度確定的試塊，現在通常在DL-1或者GS試塊上調整靈敏度，采用直射波對不同深度的橫通孔進行測試得到靈敏度曲線，而角焊縫檢測中絕大多數使用的是一次反射波檢測，因此與角焊縫中實際缺陷的回波特征存在差異，尤其在4～8mm厚度的薄壁管檢測中比較明顯。

（2）、相控陣超聲波束范圍大，聲場特征復雜，聲場范圍內各點的聲壓特征與理論值也存在差異，所以檢測前需要進行工藝驗證，對聲束覆蓋及靈敏度進行確認，以保證缺陷不漏檢。目前常用的模擬試塊反射體類型單一，并且結構形式與真實管座角焊縫存在差異，適用性不強。

（3）、相控陣儀器檢測前需要進行角度增益修正，目前使用R50半圓標準試塊進行測試。該試塊的探頭接觸面是平面，需要先更換平楔塊，校調完成后再換回相應的曲面楔塊進行檢測，操作繁瑣，并且更換曲面楔塊后對修正好的儀器參數會產生不利影響。

（4）、相控陣超聲檢測方法與常規超聲檢測同樣具有近場區，近場區的聲壓分布是不均勻的，該區域存在缺陷時儀器往往不能精確地顯示缺陷的反射能特征，尤其是對小徑薄壁管焊接接頭的檢測是非常不利的。

（5）、掃查架編碼器每天都需要進行校準，校準時用軟尺在管道上纏繞量取一定長度作為測量基準，操作時比較麻煩，并且軟尺容易產生滑動導致測量不準，影響檢測數據。

（6）、角度增益修正、靈敏度曲線制作、工藝驗證均需要在不同的試塊上進行，需備齊各種試塊，現場攜帶不便。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種專門用于小徑管管座角焊縫相控陣檢測用的校準試塊，其結構設計合理、功能齊全、便于攜帶，解決了常規試塊在角度增益修正、靈敏度曲線制作和工藝驗證試驗方面與實際檢測情況差異較大的問題，提高了缺陷檢測精度。

本實用新型采用的技術方案如下：