[發(fā)明專利]一種核級(jí)部件焊接接頭用先進(jìn)超聲檢測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110171115.7
• 申請(qǐng)日: 2021-02-08
• 公開（公告）號(hào): CN113030272A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董安;邰江;郭利峰;楊會(huì)敏;李哲;周煒璐;嚴(yán)宇;張東輝;王宇欣;張曉峰;謝亮;白林;郭城湘;馬迎兵;鄧峰;高宇;梁瀟茹;王朗;賈艷波;王超;陳昊陽(yáng);郭晴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)核電工程有限公司;中國(guó)核工業(yè)二三建設(shè)有限公司;核工業(yè)工程研究設(shè)計(jì)有限公司
• 主分類號(hào): G01N29/06
• 分類號(hào): G01N29/06;G21C17/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 任曉航

1.一種核級(jí)部件焊接接頭用先進(jìn)超聲檢測(cè)方法，采用包括超聲相控陣檢測(cè)儀、校準(zhǔn)試塊、探頭、楔塊、掃查器構(gòu)成的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，檢測(cè)步驟如下：

(1)確定被檢件信息，在檢測(cè)系統(tǒng)中建立接頭尺寸模型；

(2)進(jìn)行掃描區(qū)域設(shè)定，探頭選擇，連接探頭和超聲相控陣檢測(cè)儀，組裝檢測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)工件厚度設(shè)定聚焦法則，機(jī)械設(shè)置,靈敏度設(shè)置，楔塊設(shè)置，在超聲儀操作系統(tǒng)中添加體積校正過(guò)的扇掃圖、B掃圖、C掃圖和D掃圖；

(3)組裝探頭、軌道和掃查器，確定檢測(cè)區(qū)域，對(duì)被檢件進(jìn)行半自動(dòng)或自動(dòng)掃查，記錄掃查結(jié)果，分析掃查結(jié)果，在扇掃圖中，A掃圖、B掃圖、C掃圖中讀取被檢區(qū)域內(nèi)的缺陷信息；

(4)按以下準(zhǔn)則進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定：

a)對(duì)非體積型缺陷，任何裂紋、未熔合、未焊透和咬邊的非體積型缺陷不論波幅幅度大小，均為不合格；

b)對(duì)單獨(dú)的體積型缺陷，幅度大于等于φ2-24dB時(shí)，均應(yīng)進(jìn)行評(píng)估和記錄；幅度大于等于判廢線φ2-12dB的缺陷均為不合格；幅度小于判廢線φ2-12dB但大于等于定量線φ2-18dB，且長(zhǎng)度L大于等于t/3和20mm中較小者的缺陷，均為不合格，t為母材公稱厚度；

c)對(duì)累計(jì)的體積型缺陷，在焊縫長(zhǎng)度方向12t或150mm兩值中較小者的長(zhǎng)度內(nèi)，任一組長(zhǎng)徑累計(jì)尺寸大于t的體積型缺陷均為不合格；

d)對(duì)組合的體積型缺陷，若兩個(gè)體積型缺陷間距d_x小于其中較大者長(zhǎng)徑的2倍、d_y和d_z均小于被檢件厚度的一半和10mm兩值中的較小者，則應(yīng)把這兩個(gè)體積型缺陷包括間距視作同一組體積型缺陷；已視為同一組體積型缺陷的長(zhǎng)度不得用于進(jìn)一步組合,d_x為兩缺陷在焊接方向的最小間距，d_y為兩缺陷在垂直焊接方向的最小間距，d_z為兩缺陷在厚度方向的最小間距。

2.如權(quán)利要求1所述的核級(jí)部件焊接接頭用先進(jìn)超聲檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(1)中所述被檢件信息包括被檢件的材料牌號(hào)、規(guī)格、接頭型式、坡口尺寸、焊接工藝。

3.如權(quán)利要求2所述的核級(jí)部件焊接接頭用先進(jìn)超聲檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(1)中，被檢件的掃查表面不得有干擾超聲波傳播及妨礙超聲探頭移動(dòng)的任何雜物和表面不平整，表面粗糙度Ra不得超過(guò)6.3μm；對(duì)于磨平的焊接接頭，應(yīng)作出焊縫標(biāo)識(shí)、焊接位置標(biāo)識(shí)和位置參考點(diǎn)；根據(jù)被檢材料選取合適的耦合劑。

4.如權(quán)利要求1所述的核級(jí)部件焊接接頭用先進(jìn)超聲檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(2)中選擇的探頭參數(shù)如下，晶片數(shù)量不低于16片，

當(dāng)最大探測(cè)厚度為6mm≤T＜15mm時(shí)，頻率為7.5-10MHz，主動(dòng)孔徑6-10mm；

當(dāng)最大探測(cè)厚度為15mm≤T＜70mm時(shí)，頻率為4-7.5MHz，主動(dòng)孔徑7-15mm；

楔塊的曲率應(yīng)與被檢件的形狀相吻合，楔塊與被檢表面間隙不超過(guò)0.5mm。

5.如權(quán)利要求1或4所述的核級(jí)部件焊接接頭用先進(jìn)超聲檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(2)中靈敏度設(shè)置時(shí)，校準(zhǔn)靈敏度采用Ф2橫通孔作為標(biāo)準(zhǔn)反射體；根據(jù)制品形式和規(guī)格參考采用DL/T1718的PRB或PGD型試塊或類似標(biāo)準(zhǔn)的試塊進(jìn)行TCG校準(zhǔn)，設(shè)定TCG曲線如下：

工件厚度12mm≤T＜70mm，采用φ2-12dB的TCG曲線作為判廢線，采用φ2-18dB的TCG曲線作為定量線，采用φ2-24dB的TCG曲線作為評(píng)定線；

對(duì)于12-30mm焊接接頭同時(shí)設(shè)置一次波、二次波靈敏度；對(duì)于30-70mm焊接接頭可分別設(shè)置一次波、二次波靈敏度。

6.如權(quán)利要求1所述的核級(jí)部件焊接接頭用先進(jìn)超聲檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(3)中所述的檢測(cè)區(qū)域包括焊縫區(qū)與熱影響區(qū)，對(duì)于母材厚度不大于30mm的焊接接頭，熱影響區(qū)取5mm；對(duì)于母材厚度30mm以上的焊接接頭，熱影響區(qū)取10mm；采用機(jī)械式列線掃查，掃描類型為扇形掃描。

7.如權(quán)利要求1所述的核級(jí)部件焊接接頭用先進(jìn)超聲檢測(cè)方法，其特征在于，還包括步驟(5)，當(dāng)對(duì)缺陷性質(zhì)出現(xiàn)懷疑時(shí)，可采用TOFD法輔助進(jìn)行缺陷性質(zhì)判斷。