【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用电磁超声探头测量高温金属材料内部缺陷的方法,特别是涉及一种用于对最高550℃的铁磁性或非铁磁性金属材料的内部缺陷进行位置和当量大小检测的方法。本专利技术还涉及实现该方法的装置。
技术介绍
由于加工工艺限制,各种金属零件在生产过程中不可避免地存在缩孔、缩松、夹杂物、裂纹、折叠等缺陷。作为控制产品质量的必要环节,金属零件在生产、加工过程中必须通过无损检测技术及时剔除超标的残次品。采用缺陷检测结果作为改进金属零件制造工艺的重要依据,实时监测和控制缺陷,指导生产人员改进制造加工工艺,对存在可锻合的缺陷可通过提高锻压变形程度加以消除,提高金属零件的制造经济水平。在所有无损检测技术中,国内外普遍采用压电超声检测方法来探测金属材料的内部缺陷,但主要针对粗加工后或者成品的常温(≤50℃)金属锻件。压电式超声检测通常需要耦合剂(水、甘油)才能实现与被测零件之间的良好耦合,且对被测件的表面质量要求较高,即使是经过特殊耐高温设计的压电超声检测方法,也只能实现最高300℃温度的检测,而且接触测量时间短,无法实现长时间高温检测,且容易造成永久性的损坏。因此压电超声难以适用于高温、粗糙表面的金属材料中内部缺陷的长时间检测。电磁超声换能器利用电磁感应的原理,能直接在金属材料表面激发超声波,并沿着特定方向传播,具有非接触、无需耦合的特点,能用于高温、粗糙表面和移动金属材料的内部缺陷检 ...
【技术保护点】
一种550℃高温金属材料电磁超声体波探伤方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤(1),把经过陶瓷涂层、成型绕制、高温烧制和灌装高温再烧结后的陶瓷线圈并排烧制在探头的底部;在陶瓷线圈的上方放置0.1mm‑0.5mm厚的铜板,铜板与陶瓷线圈的距离根据探头与试样之间的提离高度决定;在铜板的上方布置耐高温永磁铁,在被测试样中产生偏置磁场;该种耐高温永磁铁,经过实验能在550℃电阻炉中,24小时可靠高温工作;步骤(2),在陶瓷线圈内通入高频、大功率正弦脉冲串电流,该高频、大功率正弦脉冲串电流信号在被测试样中产生高频交变磁场信号,使被测试样表面产生磁致伸缩变形,或者该种正弦脉冲电流信号在被测试样中产生脉冲电涡流,在偏置磁场作用下产生洛伦兹力,引起被测试样表面振动,从而激发出横波超声,在被测试样上表面从上往下传播;步骤(3),当超声横波遇到内部缺陷会产生缺陷回波,并且在底波之前到达被测试样的表面,被陶瓷线圈接收,经过放大电路放大后,利用采集卡或者示波器读取超声反射波与缺陷回波之间的时间差t;步骤(4),按照公式d=1/2*v*t计算缺陷到试样表面的距离d,从而完成缺陷的定位分析;v为超声在被测金属材料 ...
【技术特征摘要】
1.一种550℃高温金属材料电磁超声体波探伤方法,其特征在于:
包括以下步骤:
步骤(1),把经过陶瓷涂层、成型绕制、高温烧制和灌装高温再
烧结后的陶瓷线圈并排烧制在探头的底部;在陶瓷线圈的上方放置
0.1mm-0.5mm厚的铜板,铜板与陶瓷线圈的距离根据探头与试样之
间的提离高度决定;在铜板的上方布置耐高温永磁铁,在被测试样中
产生偏置磁场;该种耐高温永磁铁,经过实验能在550℃电阻炉中,
24小时可靠高温工作;
步骤(2),在陶瓷线圈内通入高频、大功率正弦脉冲串电流,该
高频、大功率正弦脉冲串电流信号在被测试样中产生高频交变磁场信
号,使被测试样表面产生磁致伸缩变形,或者该种正弦脉冲电流信号
在被测试样中产生脉冲电涡流,在偏置磁场作用下产生洛伦兹力,引
起被测试样表面振动,从而激发出横波超声,在被测试样上表面从上
往下传播;
步骤(3),当超声横波遇到内部缺陷会产生缺陷回波,并且在底
波之前到达被测试样的表面,被陶瓷线圈接收,经过放大电路放大后,
利用采集卡或者示波器读取超声反射波与缺陷回波之间的时间差t;
步骤(4),按照公式d=1/2*v*t计算缺陷到试样表面的距离d,
从而完成缺陷的定位分析;v为超声在被测金属材料内的传播速度;
步骤(5),按照公式d=1/2*v*t计算缺陷到试样表面的距离d,
从而完成缺陷的定位分析;v为超声在被测金属材料内的传播速度,
为已知值,需要根据待测试样的温度进行修正;与事先预制平底孔的
金属试样进行缺陷回波信号对比,确定缺陷的当量直径。
2.根据权利要求1所述的550℃高温金属材料电磁超声体波探伤
方法,其特征在于:上述步骤(2)中所述的高频、大功率正弦脉冲串
电流为0.5MHz~5MHz、10周期~20周期正弦脉冲串、电流10A~100A。
3.实现权利要求1所述的550℃高温金属材料电磁超声体波探伤
方法的装置,包括高温电磁超声...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴运新,石文泽,谭良辰,龚海,张涛,杨键刚,韩雷,李伟,范吉志,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南;43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。