一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法，所述方法先对对比试块焊缝进行检测，验证设置的模拟缺陷可以被检测到；然后将两只横波斜探头发射探头（1）和接收探头（2），对称放置在受检厚壁管环焊缝（3）两侧母材外表面上，调整探头中心距至合适距离，将直通波调整至满屏高度的40%‑80%，按非平行扫查方式对受检厚壁管环焊缝进行检测。本发明专利技术采用65度横波斜探头进行检测，与现有检测方法相比，探头的能量损失小，检测灵敏度大幅提高。能显著提高焊缝表层的圆形气孔、横向裂纹等具有点状缺陷特征的缺陷检出率。该检测方法也不会受到底波的各种变型波的干扰。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法，属焊缝超声波检测
技术介绍
衍射时差法超声检测与传统的超声波检测方法相比，具有独特的技术优势，随着衍射时差法超声检测相关技术标准的制定和发布，衍射时差法超声检测技术在国内得到广泛的应用。在电力工业领域，随着火力发电机组锅炉不断向高参数、大容量方向发展，大直径厚壁管得到越来越多的应用。这些管道的厚度可以超过60毫米，随着管道壁厚增大，焊缝余高也变宽，余高宽度可以超过40毫米。在对这些大直径厚壁管环焊缝进行衍射时差法超声检测时，由于焊缝余高的限制，探头中心距不能设的太小。直通波的幅值是随着探头中心距增大而急剧减小的。在对焊缝表层进行检测时，为保证合适的检测灵敏度，须使直通波的幅值保持在40-80%满屏高。因此在对大直径厚壁管环焊缝表层进行检测时，为保证合适的灵敏度，不得不大幅提高检测设备的增益，从而导致干扰信号的幅值也相应增大，缺陷信号的信噪比减小，造成识别困难。特别是具有点状缺陷特征的缺陷，如圆形气孔、横向裂纹等，其信号可完全被干扰信号湮没，无法识别，导致漏检。为了提高厚壁管环焊缝表层缺陷的检出率，就要提高表层缺陷的信噪比，研究新的表层缺陷衍射时差超声检测工艺方法就非常有意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是，为了提高厚壁管环焊缝表层缺陷的检出率，本专利技术提供一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案解决的：一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法，其特征在于：所述衍射时差超声检测方法先对对比试块焊缝进行检测，验证设置的模拟缺陷可以被检测到；然后将两只横波斜探头对称放置在受检厚壁管环焊缝两侧母材外表面上，调整探头中心距至合适距离，将直通波调整至满屏高度的40%-80%，按非平行扫查方式对厚壁管环焊缝进行检测。所述方法的检测步骤如下：（1）制作一块材质为Q235-A的对比试块；（2）将两只横波斜探头对称放置在所述步骤（1）中对比试块焊缝两侧母材外表面上，调整探头中心距至合适距离；（3）将直通波调整至满屏高度的40%-80%；（4）按非平行扫查方式对所述步骤（1）中对比试块焊缝进行检测，验证设置的4个模拟缺陷可以被检测到；（5）将所述步骤（2）中的两只横波斜探头对称放置在受检厚壁管环焊缝两侧母材外表面上，调整探头中心距至所述步骤（2）中的合适距离，此时探头前沿与焊缝边缘相距约5mm；（6）将直通波调整至满屏高度的40%-80%；（7）按非平行扫查方式对所述步骤（5）中的厚壁管环焊缝进行检测。所述步骤（1）中的对比试块外形尺寸的长宽高为210mm×200mm×60mm，对比试块中心有一道焊缝，焊缝采用U型坡口，单面焊双面成型，焊缝宽度约40mm。在焊缝中设置有四个模拟缺陷，分别是Φ5mm气孔，20mm长横向裂纹，内部纵向裂纹和上表面纵向裂纹。所述步骤（2）中的两只横波斜探头参数为，圆形晶片直径3mm，中心频率10MHz，折射角65度，前沿5mm，直通波按峰值下降20dB测量的持续时间不超过1.5个脉冲周期。所述步骤（5）中的厚壁管环焊缝母材厚度≥60mm，外表面焊缝宽度≥40mm，管道外径≥200mm。本专利技术相比现有技术有如下优点：本专利技术方法因为采用65度横波斜探头进行检测，与现有检测方法相比，探头的能量损失小，检测灵敏度大幅提高。经测试，当探头中心距为60mm时，采用65度横波斜探头与采用65度纵波斜探头相比，为使直通波达到满屏高的80%，检测设备可少增益约30分贝，缺陷信噪比大幅提高。能显著提高焊缝表层的圆形气孔、横向裂纹等具有点状缺陷特征的缺陷检出率。对表面开口缺陷的检测效果也很好，当探头中心距为60mm时，用65度纵波斜探头检测对比试块焊缝中上表面开口裂纹，直通波仅略有下沉，在用65度横波斜探头检测时，直通波则完全消失。该检测方法也不会受到底波的各种变型波的干扰。附图说明图1为本专利技术所采用的对比试块结构示意图主视图；图2为本专利技术所采用的对比试块结构示意图俯视图；图3为本专利技术所采用的对比试块中所设置的圆形气孔缺陷断面图；图4为本专利技术所采用的对比试块中所设置的横向裂纹缺陷断面图；图5为本专利技术所采用的对比试块中所设置的内部纵向裂纹缺陷断面图；图6为本专利技术所采用的对比试块中所设置的上表面纵向裂纹缺陷断面图；图7为本专利技术实施厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法；图中：1是发射探头；2是接收探头；3是受检厚壁管环焊缝。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明。参见附图7，一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法，该超声波检测方法步骤如下：（1）制作一块材质为Q235-A的对比试块；本实施例对比试块长宽高为210mm×200mm×60mm，试块中心有一道焊缝，焊缝采用U型坡口，单面焊双面成型，焊缝宽度约40mm。在焊缝中设置有四个模拟缺陷，分别是Φ5mm气孔，20mm长横向裂纹，内部纵向裂纹和上表面纵向裂纹，这些缺陷和试块长度方向均匀分布。（2）将两只横波斜探头（发射探头1和接收探头2）对称放置在所述步骤（1）中对比试块焊缝两侧母材外表面上，调整探头中心距至合适距离；本实施例的两只横波斜探头参数为，圆形晶片直径3mm，中心频率10MHz，折射角65度，前沿5mm，直通波按峰值下降20dB测量的持续时间不超过1.5个脉冲周期。（3）将直通波调整至满屏高度的40%-80%。（4）按非平行扫查方式对所述步骤（1）中对比试块焊缝进行检测，验证设置的4个模拟缺陷可以被检测到。（5）将所述步骤（2）中的两只横波斜探头对称放置在受检厚壁管环焊缝3两侧母材外表面上，调整探头中心距至所述步骤（2）中的合适距离，此时探头前沿与焊缝边缘相距约5mm；本实施例厚壁管环焊缝母材厚度≥60mm，外表面焊缝宽度≥40mm，管道外径≥200mm。（6）将直通波调整至满屏高度的40%-80%；（7）按非平行扫查方式对所述步骤（5）中的厚壁管环焊缝进行检测。本实施例由于采用了横波检测，导致扫查面盲区增大。为了减小扫查面盲区，因此采用了较高的探头中心频率，探头中心频率为10MHz。同时，又为了保证足够大的检测范围，故采用了较小的3mm的圆形晶片。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法，其特征在于，所述方法先对对比试块焊缝进行检测，验证设置的模拟缺陷可以被检测到；然后将两只横波斜探头对称放置在受检厚壁管环焊缝两侧母材外表面上，调整探头中心距至合适距离，将直通波调整至满屏高度的40%‑80%，按非平行扫查方式对受检厚壁管环焊缝进行检测。
【技术特征摘要】
1.一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法，其特征在于，所述方法先对对比试块焊缝进行检测，验证设置的模拟缺陷可以被检测到；然后将两只横波斜探头对称放置在受检厚壁管环焊缝两侧母材外表面上，调整探头中心距至合适距离，将直通波调整至满屏高度的40%-80%，按非平行扫查方式对受检厚壁管环焊缝进行检测。
2.根据权利要求1所述一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法，其特征在于，所述方法的检测步骤如下：
制作材质为Q235-A的对比试块；
（2）将两只横波斜探头对称放置在所述步骤（1）中对比试块焊缝两侧母材外表面上，调整探头中心距至合适距离；
（3）将直通波调整至满屏高度的40%-80%；
（4）按非平行扫查方式对所述步骤（1）中对比试块焊缝进行检测，验证设置的4个模拟缺陷可以被检测到；
（5）将所述步骤（2）中的两只横波斜探头对称放置在受检厚壁管环焊缝两侧母材外表面上，调整探头中心距至所述步骤（2）中的合适距离，此时探头前沿与焊缝边缘相距约...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏东斌，
申请(专利权)人：国网江西省电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江西;36
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