[發明專利]曲面雙軸肩攪拌摩擦焊縫的超聲波相控陣檢測方法

在審

• 申請號: 202110955659.2
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113866279A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 張艷輝;侯振國;翟烜;鈕旭晶;王萌;魯二敬;苗佳;郁志凱
• 申請（專利權）人: 中車唐山機車車輛有限公司
• 主分類號: G01N29/24
• 分類號: G01N29/24;G01N29/26
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 張建寶

1.曲面雙軸肩攪拌摩擦焊縫的超聲波相控陣檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據曲面型材結構型式確定掃查面的曲率參數；

利用相控陣超聲探傷儀進行聲場模擬，確定聲束經過所述相控陣超聲探傷儀的探頭楔塊的區域范圍，并將所述聲束覆蓋所述探頭楔塊的耦合面的區域標記為耦合區域；

根據所述曲率參數對所述耦合面進行修磨，修磨區域覆蓋所述耦合區域；

根據所述耦合面的修磨尺寸修正所述相控陣超聲探傷儀的晶片高度參數；

將修磨后的所述耦合區域對準所述掃查面上的焊縫進行沿線掃查，其中，所述耦合區域與所述掃查面之間的間隙小于或等于0.5mm。

2.如權利要求1所述的曲面雙軸肩攪拌摩擦焊縫的超聲波相控陣檢測方法，其特征在于，所述根據所述曲率參數對所述耦合面進行修磨，修磨范圍覆蓋所述耦合區域包括：

若所述掃查面為凸面，則對所述耦合面進行局部修磨，局部修磨區域完全覆蓋所述耦合區域；

若所述掃查面為凹面，則對所述耦合面進行整體修磨。

3.如權利要求1所述的曲面雙軸肩攪拌摩擦焊縫的超聲波相控陣檢測方法，其特征在于，所述根據所述耦合面的修磨尺寸修正所述相控陣超聲探傷儀的晶片高度參數包括：

制備試塊，根據所述曲率參數在所述試塊的兩相對面上分別修磨仿真凹面和仿真凸面，所述仿真凹面和所述仿真凸面之間的距離大于或等于所述焊縫的兩倍厚度值；

在所述試塊內部加工與所述仿真凹面或所述仿真凸面平行的仿缺陷孔，并記錄所述仿缺陷孔與所述仿真凹面或所述仿真凸面之間的實際距離值；

將所述耦合面靠近所述仿真凹面或所述仿真凸面，并使所述耦合區域對準所述仿缺陷孔進行掃查，獲得所述仿缺陷孔與所述仿真凹面或仿真凸面之間的掃查距離值；

根據所述掃查距離值和所述實際距離值之間的偏差值修正所述相控陣超聲探傷儀的晶片高度參數。

4.如權利要求3所述的曲面雙軸肩攪拌摩擦焊縫的超聲波相控陣檢測方法，其特征在于，所述根據所述掃查距離值和所述實際距離值之間的偏差值修正所述相控陣超聲探傷儀的晶片高度參數包括：

若所述掃查距離值小于所述實際距離值，則所述晶片高度參數加上所述偏差值；

若所述掃查距離值大于所述實際距離值，則所述晶片高度參數減去所述偏差值。

5.如權利要求3所述的曲面雙軸肩攪拌摩擦焊縫的超聲波相控陣檢測方法，其特征在于，所述仿真凹面和所述仿真凸面上分別加工有驗證槽；在所述根據所述耦合面的修磨尺寸修正所述相控陣超聲探傷儀的晶片高度參數之前還包括：

將所述耦合面靠近所述仿真凹面或所述仿真凸面，并使所述耦合區域對準所述驗證槽進行掃查，根據掃查結果驗證所述相控陣超聲探傷儀的靈敏度。

6.如權利要求5所述的曲面雙軸肩攪拌摩擦焊縫的超聲波相控陣檢測方法，其特征在于，所述根據掃查結果驗證所述相控陣超聲探傷儀的靈敏度包括：

若掃查結果能夠顯示所述驗證槽，則所述相控陣超聲探傷儀的靈敏度正常，無需調試；

若掃查結果無法顯示所述驗證槽，則需調高所述相控陣超聲探傷儀的增益，直至掃查結果能夠正常顯示所述驗證槽。

7.如權利要求3所述的曲面雙軸肩攪拌摩擦焊縫的超聲波相控陣檢測方法，其特征在于，所述試塊內部加工有多個所述仿缺陷孔，在所述將修磨后的所述耦合區域對準所述掃查面上的焊縫進行沿線掃查之前還包括：

在修正了所述晶片高度參數后將所述耦合面靠近所述仿真凹面或所述仿真凸面，并使所述耦合區域依次對準各個所述仿缺陷孔進行掃查；

將掃查結果與各個所述仿缺陷孔的實際距離值進行對比，并根據對比結果對所述相控陣超聲探傷儀的增益補償參數進行校準，獲得TCG曲線。