[發明專利]一種多層擴散焊接相控陣超聲檢測方法

在審

• 申請號: 202010563843.8
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111812206A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 王海登;鄂楠;劉向前;孫鵬遠;李培躍;余巍;蔣鵬;邊傳新
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G01N29/22;G01N29/34;G01N29/44
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 逯雪峰

1.一種多層擴散焊接相控陣超聲檢測方法，利用多層擴散焊接專用對比試塊校準不同焊接層的檢測靈敏度，采用線性掃描方案成像顯示檢測結果，其特征在于，具體包括以下步驟：

（1）、多層擴散焊接對比試塊的制備：對比試塊的結構形式應與多層擴散焊接的被檢工件相同，在對比試塊的各板層擴散焊接結合面（2）各設置一個直徑相同的平底孔（3），直徑根據質量要求選擇，通常為0.8mm～3.0mm，深度為0.5mm，所述平底孔（3）位于試塊各板層寬度方向中心線位置并沿試塊長度方向等間距分布，所述間距不小于30mm，平底孔（3）在焊接面上焊前加工，焊后直接形成參考反射體，除預制的參考反射體外，對比試塊中不應存在其他缺陷；

（2）、檢測系統基礎配置：相控陣超聲系統的最大通道數不小于64通道，最大激發孔徑數量不小于32，探頭陣元（4）數量應不小于32，可選擇高透聲薄膜或0°角楔塊（5）保護探頭，楔塊（5）的高度應與被檢工件厚度相適應；

（3）、激發程序設置：選擇合適頻率的探頭，設置聲速、延遲等基礎參數，根據工件厚度設置合適的激發孔徑（6），從第一陣元開始激發，直至完成全部陣元的激發，實現線性掃描成像，焦點（7）深度通常設置在最大深度焊接層或重點關注的焊接層位置；

（4）、檢測靈敏度設置，利用步驟（1）中的對比試塊調整檢測靈敏度，采用線性掃描分別探測對比試塊各個焊接層預制的平底孔參考反射體，并將對應的反射回波高度通過時間-增益補償調整到屏幕的80%，在此基礎上增益提高6dB作為掃查靈敏度；

（5）、掃查檢測：保持探頭與工件檢測面的良好接觸，勻速掃查，保證對檢測區域的100%覆蓋，并觀察是否存在異常顯示，或者采用時間法或編碼器法記錄檢測數據，掃查完成后再觀察檢測結果，必要時，要采取雙面掃查減小盲區影響；

（6）缺陷評定：缺陷評定分為兩種情況：一是存在明顯的缺陷信號，缺陷顯示深度位于擴散焊接層的特定位置，對比缺陷反射波波幅，波幅超過儀器屏幕80%時即判定為不合格；二是缺陷信號波幅較低，但底波消失或異常降低時，判定為不合格；不合格區域較大時，以缺陷反射波幅達到屏幕80%或底波降低12dB作為閾值測量邊界，測算面積。

2.如權利要求1所述的一種多層擴散焊接相控陣超聲檢測方法，其特征在于，所述的對比試塊的結構形式應與被檢工件相同，是指焊接材料、焊接層數、焊層厚度和焊接工藝均要與被檢工件保持一致。

3.如權利要求1所述的一種多層擴散焊接相控陣超聲檢測方法，其特征在于，所述的高透聲薄膜是指具有高透聲性能的軟膠保護膜，能消除楔塊下表面多次回波。

4.如權利要求1所述的一種多層擴散焊接相控陣超聲檢測方法，其特征在于，所述的楔塊的高度應與被檢擴散焊接工件厚度相適應，是指通常楔塊自身高度不小于被檢工件厚度的1/2，以避免楔塊下表面回波干擾。

5.如權利要求1所述的一種多層擴散焊接相控陣超聲檢測方法，其特征在于，步驟（3）中所述的選擇合適頻率的探頭，是指頻率范圍為2.25MHz～10MHz的探頭，保證信噪比不小于12dB。

6.如權利要求1所述的一種多層擴散焊接相控陣超聲檢測方法，其特征在于，步驟（3）中設置的激發孔徑數通常為16～32，工件厚度越大，對應孔徑數越大。

7.如權利要求1所述的一種多層擴散焊接相控陣超聲檢測方法，其特征在于，步驟（5）中所述的勻速掃查，掃查速度通常≤50mm/s。

8.如權利要求1所述的一種多層擴散焊接相控陣超聲檢測方法，其特征在于，步驟（5）所述的雙面掃查，是指在多層擴散焊接的被檢工件上表面和下表面分別進行掃查，減小檢測盲區。