[發明專利]一種鎳基高溫緊固螺栓的晶粒度無損檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202111000682.2
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113720737A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 張濤;陳浩;鄭建軍;謝利明;張雪超;喬欣;史賢達
• 申請（專利權）人: 內蒙古電力(集團)有限責任公司內蒙古電力科學研究院分公司
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01N29/07;G01N29/22
• 代理公司: 河南華凱科源專利代理事務所(普通合伙) 41136
• 代理人: 王傳明;張萌萌

本發明公開了一種鎳基高溫緊固螺栓的晶粒度無損檢測裝置及方法，包括有滑動安裝在底板上兩個相互配合以夾持高溫緊固螺栓的定位夾持機構，還包括有設置于定位夾持機構上方用于對高溫緊固螺栓檢測的超聲探頭，超聲探頭可沿豎直方向移動貼合于高溫緊固螺栓的圓周面，并且超聲探頭還可以沿平行于高溫緊固螺栓的軸線方向移動。本發明中被檢測的高溫緊固螺栓則通過定位夾持機構所固定，整個夾持裝置實現機械化精準夾持定位，其與超聲探頭相配合，可便于人員對高溫緊固螺栓進行檢測。

技術領域

本發明涉及超聲波無損檢測技術領域，尤其涉及一種鎳基高溫緊固螺栓的晶粒度無損檢測裝置及方法。

背景技術

高溫緊固螺栓是汽輪機設備中重要部件之一。高溫緊固螺栓連接著汽輪機汽缸、主汽門、調節氣門及導汽管等高溫部件，確保了機組在運行過程中不發生泄漏。由于高溫緊固螺栓長期在高溫環境下被拉伸以及彎曲，因此其內部的金相組織會變大，高溫緊固螺栓一旦出現晶粒粗大的情況，其機械性能指標大幅度降低，一旦其內部的晶粒等級高于5級，則需要對其進行更換。現有技術中采用超聲波技術來檢測高溫緊固螺栓內部的晶粒度，主要以超聲波的散射衰減原理為理論基礎，通過對比不同晶粒度級別與其超聲波二次波回波及三次回波衰減分貝值的非線性關系，可以對鎳基高溫緊固螺栓進行較為準確的晶粒度級別鑒定，此方法快速便捷、有效、成本低，具有很大的實用價值。但是在實際的測試過程中，超聲探頭與被檢測的高溫緊固螺栓是否能夠較好的配合也直接影響到檢測的結果，而目前現有技術中沒有公開任何關于對被檢測的螺栓固定的裝置，而且，對螺栓進行檢測時，僅僅檢測螺栓的局部并不能代表整個螺栓的整體，這無疑會影響到檢測結果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鎳基高溫緊固螺栓的晶粒度無損檢測裝置及方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種鎳基高溫緊固螺栓的晶粒度無損檢測裝置，包括有滑動安裝在底板上兩個相互配合以夾持高溫緊固螺栓的定位夾持機構，還包括有設置于定位夾持機構上方用于對高溫緊固螺栓檢測的超聲探頭，超聲探頭可沿豎直方向移動貼合于高溫緊固螺栓的圓周面，并且超聲探頭還可以沿平行于高溫緊固螺栓的軸線方向移動。

優選的，底板上沿其長度方向固定安裝有無桿氣缸，兩個無桿氣缸之間形成有與底板上端面相貼合限位條，限位條上滑動安裝有兩個滑塊，并且滑塊貫穿無桿氣缸上的活塞桿，每個滑塊的頂部均固定連接有安裝板，兩個定位夾持機構分別安裝于相對應的安裝板側壁上。

優選的，每個定位夾持機構均包括有固定框，兩個固定框彼此相對的一側為敞口結構，固定框的內部固定有氣缸，氣缸的活塞桿端朝向敞口方向并固定連接有背板，背板的四個角上分別形成有U型槽，每個U型槽的槽口端均轉動連接有鉸接桿，鉸接桿遠離固定框的一端固定連接有弧形夾塊，鉸接桿的另一端轉動連接有滾輪，并且滾輪分別與固定框對應的外端面相貼合，每個滾輪的中心處沿其軸向向外延伸形成有連接軸，位于同一豎直方向上的兩個連接軸之間連接有彈簧，固定框的上下兩個端面上靠近背板一側的末端處均形成有與滾輪相配合的梯形限位臺，梯形限位臺朝向滾輪的一側呈傾斜結構。

優選的，超聲探頭包括底部具有弧形耦合面的聲楔塊，聲楔塊的頂部形成有供超聲儀器發射的超聲波進入的聲射換能面和供超聲波返回超聲儀器的聲接受換能面，聲射換能面上安裝有聲射換能器，聲接受換能面上安裝有聲接受換能器。

優選的，底板的一側沿豎直方向固定有支撐板，支撐板的頂部沿水平方向連接有頂板，頂板的下端面對應高溫緊固螺栓的夾持工位安裝有電動伸縮桿，電動伸縮桿的活動端與超聲探頭的頂部中心處固定相連。

優選的，頂板的下端面一側邊緣處固定安裝有電機，頂板的下端面另一側的邊緣處固定有固定塊，電機的輸出端驅動連接有螺紋桿，螺紋桿的末端與固定塊轉動連接，電動伸縮桿的固定端螺紋套接于螺紋桿上。

本發明還提出一種鎳基高溫緊固螺栓的晶粒度無損檢測方法，采用上述提及的一種鎳基高溫緊固螺栓的晶粒度無損檢測裝置，方法如下：