[發(fā)明專利]鑄鍛件超聲檢測缺陷定位方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010795412.4
• 申請(qǐng)日: 2020-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN111896623A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周澄;李曉東;任利瑤;牛全洲;趙書琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 二重（德陽）重型裝備有限公司
• 主分類號(hào): G01N29/04
• 分類號(hào): G01N29/04;G01N29/24
• 代理公司: 成都希盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51226
• 代理人: 何強(qiáng);楊冬

本發(fā)明涉及重型機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種鑄鍛件超聲檢測缺陷定位方法，通過超聲波探頭在工件的表面對(duì)工件進(jìn)行超聲檢測，并找到至少兩個(gè)反射波，進(jìn)而確定找到每個(gè)反射波時(shí)、超聲波探頭的位置以及超聲波探頭的位置到缺陷的距離；然后在繪圖軟件或繪圖紙上作圖，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工件內(nèi)缺陷位置的定位，克服了超聲波探頭的擴(kuò)散角對(duì)缺陷位置的影響，提高了工件內(nèi)缺陷定位的準(zhǔn)確性。在超聲可測量的情況下，甚至可得到缺陷在某一方向上的長度以及在某一反射面的基本輪廓。該方法主要用于檢測大型鑄、鍛件產(chǎn)品內(nèi)部的缺陷，為大型鑄件內(nèi)缺陷的修補(bǔ)以及大型鍛件內(nèi)缺陷的處置方案，提供更可靠更有力的依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鑄鍛件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鑄鍛件超聲檢測缺陷定位方法。

背景技術(shù)

大型鑄鍛件具有較大的檢測厚度，需要大檢測聲程，因此采用縱波直探頭的超聲檢測，依然是大型鑄鍛件產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量控制的最有效、最普遍的手段。TOFD檢測需要一個(gè)發(fā)射和一個(gè)接收探頭，主要應(yīng)用在焊縫檢測領(lǐng)域；針對(duì)鑄鍛件的檢測，尤其是厚度大于或等于600mm的大型鑄鍛件的檢測，由于TOFD檢測在檢測位置、檢測聲程和檢測范圍方面受限嚴(yán)重，因此其檢測效果較差。

超聲波探傷中檢測缺陷在工件中的具體位置，稱為定位。通常采用垂直高度和水平距離的二軸坐標(biāo)來確定缺陷的位置。采用縱波直探頭對(duì)鑄鍛件內(nèi)部的缺陷定位時(shí)，是在發(fā)現(xiàn)缺陷后，找到缺陷的最大反射波，然后以此來判定缺陷的位置。

如圖1所示，超聲波探頭10在工件20表面的位置A周圍移動(dòng)，并在A處找到缺陷的最大反射波，其最大反射波的波形如圖2所示，則根據(jù)圖2中的最大反射波的波形計(jì)算缺陷至A處的距離為d，那么就認(rèn)為工件20內(nèi)的缺陷30位于位置A的正下方，且距離工件20表面為d的位置。

但是，由于超聲波探頭均有指向性問題，有一定的擴(kuò)散角，超聲波探頭的頻率越低，其擴(kuò)散角越大，并且工件內(nèi)缺陷的表面也并不是與超聲聲束垂直的規(guī)則表面。那么多數(shù)情況下，存在這樣一種情況，當(dāng)缺陷處于超聲波探頭主聲束范圍內(nèi)時(shí)，由于缺陷本身的走向問題，缺陷的最大反射波的位置不一定處于超聲波探頭的正下方。

如圖3所示，超聲波探頭10的擴(kuò)散角為α，超聲波探頭10在工件20表面的位置A周圍移動(dòng)，并在A處找到缺陷30的最大反射波，并通過波形圖計(jì)算缺陷至A處的距離為S，那么此時(shí)就會(huì)認(rèn)為工件20內(nèi)的缺陷30位于位置A的正下方、且距離工件20表面為S的位置。但是工件20內(nèi)的缺陷30實(shí)際上是位于工件20表面位置B的正下方，且距工件20表面為D的位置。

因此，現(xiàn)有的以缺陷的最大反射波定位的缺陷位置與實(shí)際缺陷位置顯然是有偏差的，如圖3所示，實(shí)際缺陷位置在水平方向的偏差為L，在豎直方向的偏差為S-D。隨著工件20的厚度越大，缺陷30在工件20內(nèi)的位置越深，那么通過現(xiàn)有的超聲檢測方法定位的缺陷位置與實(shí)際缺陷位置的偏差就越大，缺陷定位的準(zhǔn)確性就越差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鑄鍛件超聲檢測缺陷定位方法，以提高工件內(nèi)缺陷定位的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：鑄鍛件超聲檢測缺陷定位方法，包括以下步驟：

S1、通過超聲波探頭在工件的表面沿X方向?qū)ぜM(jìn)行超聲檢測，并找到缺陷的至少兩個(gè)反射波；

S2、在工件的表面標(biāo)出找到每個(gè)反射波時(shí)、超聲波探頭的中心在工件表面的位置，并計(jì)算找到每個(gè)反射波時(shí)、超聲波探頭的中心在工件表面的位置到缺陷的距離；

S3、在繪圖軟件或繪圖紙上繪制一條直線AB，并在直線AB上標(biāo)出用于表示找到每個(gè)反射波時(shí)、超聲波探頭的中心在工件表面的位置的定位點(diǎn)，然后以每個(gè)定位點(diǎn)為圓心、以該定位點(diǎn)表示的超聲波探頭的中心在工件表面的位置到缺陷的距離為半徑在直線AB的同側(cè)繪制圓弧，則所有圓弧之間的交點(diǎn)圍成一區(qū)域P；