[發明專利]一種螺柱焊質量的超聲波評價方法

在審

• 申請號: 202210750852.7
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115060804A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 張浩喆;何喜;王嬋;董瑞琴;周文博;荊硯;趙娜;馮萍
• 申請（專利權）人: 中國航發動力股份有限公司
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G01N29/22
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

本發明公開了一種螺柱焊質量的超聲波評價方法，包括：步驟1、制作對比試塊；驟2、檢測探頭頻率的選擇；步驟3、水距的調整；步驟4、檢測靈敏度的調整；步驟5、掃查及掃查間距的設置；步驟6、螺柱焊質量的評價。本發明采用高頻窄聲束超聲波水浸檢測，可有效的評價板材厚度大于0.5mm上所焊接螺柱的質量，并且采用無損的方式對從焊和率和焊接區域是否有內部缺陷兩個方面，通過成像的方式直觀的進行評價。

技術領域

本發明屬于檢測技術領域，具體涉及一種螺柱焊質量的超聲波評價方法。

背景技術

航空用螺柱焊零件，包括板材和焊接在板材上的多個螺柱，由于其螺柱尺寸小，焊接板材薄等特點，無法采用射線等其他方式檢測焊接質量。但超聲波檢測時無論是水浸法還是接觸法均存在表面盲區，由于零件結構原因，螺柱焊所用到的板材厚度最小為0.5mm，其尺寸遠超過常規檢測超聲評價的盲區。并且單個螺直徑為4mm，螺柱尺寸小，低頻超聲波聚焦探頭聲束直徑大，面對這種直徑的螺柱，在邊緣區域會存在漏檢的風險。

發明內容

本發明提供了一種螺柱焊質量的超聲波評價方法，避免漏檢，對螺柱焊的質量進行評估。

為達到上述目的，本發明所述一種螺柱焊質量的超聲波評價方法，包括以下步驟：

步驟1、選擇與待測零件同材料、同螺柱尺寸同板厚的零件作為對比試樣材料，沿螺柱軸向在螺柱的中心制作平底孔，平底孔軸向深度位于螺柱與板材的結合面上；

步驟2、根據焊接板材的板厚進行選擇檢測探頭的檢測頻率；

步驟3、將檢測探頭的焦點放置于螺柱焊的焊縫上，用聚焦區的窄焦柱進行檢測，根據探頭的標稱焦距和焊板厚度確定檢測水距；

步驟4、調整檢測靈敏度，將試塊的板材一側朝上并固定在水槽中，使水沒過試塊和檢測探頭，調整檢測探頭位置使水距大于步驟3中確定的檢測水距，再調整檢測探頭的角度，找到一次反射最大回波，使檢測探頭板材入射面垂直，然后調整內部缺陷的評價靈敏度和焊和率的評價靈敏度；

步驟5、設置掃查間距，將待檢測零件板材一側朝上并固定在水槽中，使水沒過待檢測零件和檢測探頭，用檢測探頭掃描待測零件，若評價焊和率，按照步驟4設置的內部缺陷的評價靈敏度后進行掃查，得到C掃描圖像A；若評價內部缺陷，按照步驟4設置的焊和率的評價靈敏度后進行掃查，得到C掃描圖像B；兩者均需評價時，進行兩次掃查；

步驟6、進行螺柱焊質量評價

對C掃描圖像A進行評價，若螺柱焊區域有超過閾值A數量的信號則為不合格；

對C掃描圖像B進行評價，對每個螺柱上波幅超過設定閾值B的面積分別進行測量與統計，分別進行單個螺柱和待測零件整體焊合率評價。

進一步的，步驟1中，平底孔的直徑為0.4mm-0.8mm。

進一步的，步驟1中，當待測零件的板厚尺寸小于2mm時，采用25MHz-50MHz的探頭，當板厚大于等于2mm時，采用10MHz-25MHz的探頭。

進一步的，步驟3中，檢測及其調整靈敏度時采用的檢測水距H計算公式為：H＝F-4×D，F為檢測探頭的標稱焦距，D為待檢測螺柱焊板厚。

進一步的，步驟4中，調整內部缺陷的評價靈敏度的過程為：沿Z軸方向移動檢測探頭，直至水距為H；沿X軸和Y軸方向移動檢測探頭，找到試塊的平底孔，并反復移動檢測探頭找到平底孔的缺陷回波的最大反射回波，再將波幅調至滿屏高度的80％，并將閘門框至缺陷最大反射回波處，閘門寬度調至小于等于0.2mm，且不框到底波或者其他回波，此時即為內部缺陷評價時的靈敏度。