一种核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝的超声波检测方法技术

本发明专利技术提供了一种核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝的超声波检测方法，包括步骤：S1、选用超声仪和表面波探头作为检测设备，并根据被检测工件的物理性能制作参考试块和补偿量试块，所述参考试块上开设有不同埋深的刻槽；S2、分别对所述参考试块上不同埋深的刻槽进行超声波检测，绘制薄板背部缺陷深度波幅曲线；S3、对所述补偿量试块进行超声波检测，获取密封焊缝深度波幅曲线；S4、完成被检测工件的检测数据采集,利用所述密封焊缝深度波幅曲线计算焊缝的缺陷埋深，进而评价焊缝质量。本发明专利技术提供的超声波检测方法实现了控制棒驱动机构密封焊缝的超声波检测，解决了现有技术中密封焊缝无法进行有效的超声波检测的问题，具有良好的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝的超声波检测方法
本专利技术涉及密封焊缝的超声波检测
，尤其涉及一种核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝的超声波检测方法。
技术介绍
控制棒驱动机构是核反应堆重要的动作部件,通过该机构的动作可调节反应堆控制棒组件在反应堆容器中的位置,从而实现反应堆的启动、功率调节、停堆和紧急停堆等操作。结合图1和图2所示，核反应堆控制棒位于反应堆上方，其耐压壳31与反应堆压力容器顶盖接管座32采用焊接密封，形成密封焊缝33，密封焊缝33成为反应堆压力容器压力边界的一部分，起到密封作用。由于密封焊缝33内部存在接管座32，因此无法进行有效的射线检测。另一方面，传统的超声波检测对近表面缺陷不敏感，存在近表面盲区，由于密封焊缝33的厚度仅为2mm，在超声波检测的入射盲区之内，且密封焊缝33两侧形状不规则，超声探头无法良好地贴合焊缝两侧材料表面形成超声波入射点，导致密封焊缝33无法进行有效的超声波检测。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中控制棒驱动机构密封焊缝无法进行有效的超声波检测的问题，提供了一种核电站反应堆控制棒驱动机构密封焊缝的超声波检测方法，实现了密封焊缝的超声波检测。本专利技术用于解决以上技术问题的技术方案为：提供一种核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝的超声波检测方法，包括步骤：S1、选用超声仪和表面波探头作为检测设备，并根据被检测工件的物理性能制作参考试块和补偿量试块，所述参考试块上开设有不同埋深的刻槽；S2、分别对所述参考试块上不同埋深的刻槽进行超声波检测，绘制薄板背部缺陷深度波幅曲线；S3、对所述补偿量试块进行超声波检测，获取补偿值，并将所述补偿值补偿到薄板背部缺陷深度波幅曲线后获取密封焊缝深度波幅曲线；S4、完成被检测工件的检测数据采集,利用所述密封焊缝深度波幅曲线计算焊缝的缺陷埋深，并根据所述缺陷埋深评价焊缝质量。本专利技术上述的超声波检测方法中，步骤S2包括：S21、在所述参考试块上分别测量并记录每一所述刻槽的回波达到设定波高时超声仪显示的dB值；S22、在所述参考试块上测量并记录端角反射回波达到设定波高时超声仪显示的dB值；S23、将每一所述刻槽的埋深及其对应的dB值分别作为横坐标和纵坐标，并将端角反射回波对应的dB值设为截距，建立薄板背部缺陷深度波幅曲线。本专利技术上述的超声波检测方法中，步骤S3包括：S31、利用两个表面波探头按照实际检测的弧长距离相对放置在所述补偿量试块上，测量并记录使得信号波幅达到设定波高的dB值为第一测量值；S32、利用两个表面波探头分别相对放置在被检测工件的检测位置上，测量并记录使得信号波幅达到设定波高的dB值为第二测量值；S33、取所述第一测量值和第二测量值的差值绝对值为所述补偿值。本专利技术上述的超声波检测方法中，步骤S21中，所述表面波探头前沿与待检测刻槽的距离等于实际检测时表面波探头前沿与密封焊缝中心的距离。本专利技术上述的超声波检测方法中，所述参考试块包括材质、热处理状况及声学性能与被检测工件相同的第一试块和第二试块；所述补偿量试块的材质和声学性能与被检测工件相同。本专利技术上述的超声波检测方法中，所述刻槽包括分别开设在所述第一试块的正反面上的且贯穿其表面的第一正面槽和第一反面槽，以及分别开设在所述第二试块的正反面上的且贯穿其表面的第二正面槽和第二反面槽；所述第一正面槽和第一反面槽的槽深不同；所述第二正面槽和第二反面槽的槽深不同。本专利技术上述的超声波检测方法中，步骤S4包括：调用所述密封焊缝深度波幅曲线，选择超声仪的检测灵敏度并按照超声仪提示设置探伤灵敏度；在超声仪结构回波出现的位置设置耦合监控闸门，并在间隔所述耦合监控闸门一定距离处设置探伤闸门，设定当结构回波低于所述耦合监控闸门时，所述超声仪报警。通过扫查工装夹持所述表面波探头完成密封焊缝的检测数据采集，所述检测数据以B扫视图像存储于所述超声仪中。本专利技术上述的超声波检测方法中，步骤S4还包括：利用所述检测数据和密封焊缝深度波幅曲线计算焊缝的缺陷埋深；按照需要制定评价体系，并根据所述缺陷埋深对密封焊缝进行质量评价。本专利技术上述的超声波检测方法中，步骤S3还包括：S30、计算实际检测时位于两个表面波探头之间的密封焊缝表面及其两侧弯弧弧长为实际检测时两个表面波探头之间的弧长距离。本专利技术上述的超声波检测方法中，步骤S1还包括：制作与被检测工件材质相同的第三试块，并通过所述第三试块确定所述参考试块和补偿量试块的声学性能。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：所述超声波检测方法使用表面波作为检测超声波，并利用参考试块和补偿量试块绘制密封焊缝深度波幅曲线，能够实现控制棒驱动机构密封焊缝的超声波检测，解决了现有技术中密封焊缝无法进行有效的超声波检测的问题；同时，参考试块和补偿量试块的设计模拟了与被检测工件相同的材质衰减，从而有效的提高了超声波检测的检测精度。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是现有技术中控制棒驱动机构的安装结构示意图；图2是现有技术中控制棒驱动机构密封焊缝的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的超声波检测方法的流程示意图；图4是本专利技术实施例提供的第一试块的示意图；图5是本专利技术实施例提供的第二试块的示意图。具体实施方式为了使本领域技术人员能够更加清楚地理解本专利技术，下面将结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述。为了解决现有技术中核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝无法进行有效的传统超声波检测的问题，本专利技术旨在提供一种核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝的超声波检测方法，选用表面波作为检测超声波，同时设计了检测试块用于绘制密封焊缝深度波幅曲线，从而实现密封焊缝的超声波检测。如图3所示，本专利技术实施例提供的核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝的超声波检测方法，包括步骤：S1、选取超声仪和表面波探头作为检测设备，并根据被检测工件的物理性能制作参考试块和补偿量试块，所述参考试块上开设有不同埋深的刻槽；S2、分别对所述参考试块上不同埋深的刻槽进行超声波检测，制作薄板背部缺陷深度波幅曲线；S3、对所述补偿量试块进行超声波检测，获取补偿值，并将所述补偿值补偿到薄板背部缺陷深度波幅曲线后获取密封焊缝深度波幅曲线；S4、完成被检测工件的超声波检测数据采集,利用所述密封焊缝深度波幅曲线计算焊缝的缺陷埋深，并根据所述缺陷埋深评价焊缝质量。具体的，步骤S1中，超声仪选用doppler相控阵超声检测仪，表面波探头的型号为2.5P8*12KBM，使得本专利技术提供的超声波检测方法具备足够的精度检测焊缝金属及其热影响区内深度为0.15mm的缺陷。进一步地，结合图4和图5所示，所述参考试块包括材质、热处理状况及声学性能与被检测工件相同的第一试块10和第二试块20，且第一试块10和第二试块20的厚度不同；所述补偿量试块的材质和声学性能与被检测工件相同；所述刻槽包括分别开设在第一试块10正反面上的且贯穿其表面的第一正面槽11和第一反面槽12，以及分别开设在第二试块20正反面上的且贯穿其表面的第二正面槽21和第二反面槽22；其中，第一正面槽11和第一反面槽12的槽深不同，第二正面槽21和第二反面槽22的槽深不同。本实施例中，第一试块10、第二试块20和所述补偿量试块均为平面薄板，其中，第一试块10的体积大小为73mm*36m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝的超声波检测方法，其特征在于，包括步骤：S1、选用超声仪和表面波探头作为检测设备，并根据被检测工件的物理性能制作参考试块和补偿量试块，所述参考试块上开设有不同埋深的刻槽；S2、分别对所述参考试块上不同埋深的刻槽进行超声波检测，绘制薄板背部缺陷深度波幅曲线；S3、对所述补偿量试块进行超声波检测，获取补偿值，并将所述补偿值补偿到薄板背部缺陷深度波幅曲线后获取密封焊缝深度波幅曲线；S4、完成被检测工件的检测数据采集,利用所述密封焊缝深度波幅曲线计算焊缝的缺陷埋深，并根据所述缺陷埋深评价焊缝质量。

【技术特征摘要】
1.一种核反应堆控制棒驱动机构密封焊缝的超声波检测方法，其特征在于，包括步骤：S1、选用超声仪和表面波探头作为检测设备，并根据被检测工件的物理性能制作参考试块和补偿量试块，所述参考试块上开设有不同埋深的刻槽；S2、分别对所述参考试块上不同埋深的刻槽进行超声波检测，绘制薄板背部缺陷深度波幅曲线；S3、对所述补偿量试块进行超声波检测，获取补偿值，并将所述补偿值补偿到薄板背部缺陷深度波幅曲线后获取密封焊缝深度波幅曲线；S4、完成被检测工件的检测数据采集,利用所述密封焊缝深度波幅曲线计算焊缝的缺陷埋深，并根据所述缺陷埋深评价焊缝质量。2.根据权利要求1所述的超声波检测方法，其特征在于，步骤S2包括：S21、在所述参考试块上分别测量并记录每一所述刻槽的回波达到设定波高时超声仪显示的dB值；S22、在所述参考试块上测量并记录端角反射回波达到设定波高时超声仪显示的dB值；S23、将每一所述刻槽的埋深及其对应的dB值分别作为横坐标和纵坐标，并将端角反射回波对应的dB值设为截距，建立薄板背部缺陷深度波幅曲线。3.根据权利要求1所述的超声波检测方法，其特征在于，步骤S3包括：S31、利用两个表面波探头按照实际检测的弧长距离相对放置在所述补偿量试块上，测量并记录使得信号波幅达到设定波高的dB值为第一测量值；S32、利用两个表面波探头分别相对放置在被检测工件的检测位置上，测量并记录使得信号波幅达到设定波高的dB值为第二测量值；S33、取所述第一测量值和第二测量值的差值绝对值为所述补偿值。4.根据权利要求2所述的超声波检测方法，其特征在于，步骤S21中，所述表面波探头前沿与待检测刻槽的距离等于实际检测时表面波探头前沿与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜文浩，徐显腾，朱德才，钟华，惠维山，穆晓忠，靳孝义，杨伟光，刘琪，李予卫，邱振生，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44