铝合金厚壁管缩尾超声波检测方法技术

铝合金厚壁管缩尾超声波检测方法，涉及一种铝合金厚壁管缩尾的检测方法。它解决了现有采用金相的抽检的方式对铝合金厚壁管材的缩尾残留进行检测存在的检测不彻底的问题。它的方法为选择超声波探测仪及与其配套的纵波直探头和横波斜探头；将横波斜探头与工件的接触面磨制成与管材曲率相同的弧面，超声波检测仪与探头组合调试，然后用两个探头同时对待检测的铝合金厚壁管材的尾端进行超声波检测，以超声波探头的回波幅值为满幅的８０％处为起点向管尾部移动探头，直到波幅≤１％时停止移动探头，以此处为分界线向超声波探头移动的反方向切取一段长２０ｍｍ管件。本发明专利技术的可以实现产品的１００％检测，避免了缩尾残留漏检及多切成品浪费现象的发生，确保产品质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铝合金厚壁管縮尾的检测方法。
技术介绍
铝合金厚壁管是用于航空、航天领域的重要材料，管壁内如有縮尾残留， 将在模锻、机加过程中产生夹杂、裂纹缺陷，导致产品报废。目前对铝合金厚 壁管縮尾仍然采用金相(低倍)的方法进行比例抽样检验，这使得未被抽取的 管材可能仍然有縮尾残留，给产品生产存留重大隐患。采用科学的超声波方法 对其进行检测，可有效的保证军工产品质量。
技术实现思路
本专利技术解决了现有采用金相的抽检的方式对铝合金厚壁管材的縮尾残留 进行检测存在的检测不彻底的问题。铝合金厚壁管縮尾超声波检测方法的具体步骤为-步骤一根据厚壁管縮尾的特点，选取超声波检测仪及配套的纵波直探头 和短前沿横波斜探头；步骤二对比试样管的选择与制？L:切取两段长为60mm、壁厚为30mm、 外径为Ol50mm的无缺陷铝合金厚壁管试样管，根据厚壁管縮尾形态及深度 分布特点，钻制深度在2 25mm之间的不同深度的①0.4 mm平底孔和①0.4X 6mm短横孑L;步骤三制作及调试横波斜探头；将横波斜探头与工件的接触面，磨制成 与管材曲率相同的弧面，以达到良好的耦合性，确保声波能量传播至工件中；步骤四调试纵波直探头和横波斜探头利用对比试样管上不同深度的① 0.4 mm平底孔和①0.4 X 6mm短横 L，分别对选出的纵波直探头和横波斜探头 进行综合检测性能对比；步骤五超声波检测仪与探头组合调试采用超声波探头检测对比试样管 上视觉分辨微弱处，使縮尾缺陷回波幅值达到80%，并记录增益dB值，与① 0.4 mm人工孔进行当量值对比，确定自然縮尾缺陷的当量及检测灵敏度；步骤六在对比试样管上，将超声波探头检测①0.4mm平底孔和O0.4X 6mm短横孔回波幅值调整致满幅80%作为检测灵敏度；采用扫查速度为《 100mm/s，扫描速度为深度2: 1，抑制20%;使①0.4 mm平底孔和①0.4X 6mm短横孔能被有效检出；步骤七用两个探头同时对待检测的铝合金厚壁管材的尾端进行超声波检 测，以任意一个超声波探头的回波幅值为满幅的80%处为起点向管尾部移动 探头，直到波幅《1%时停止移动探头，以此即为縮尾末端，以此处为分界线 向超声波探头移动的反方向切取一段长20mm管件，即切除管尾部的縮尾。由于厚壁管材縮尾与基体结合较紧密，检测面又是曲率较大的圆弧面，采 用超声波进行检测在国内一直是难以解决的问题，本专利技术检测方法突破了这一 难关，能够准确有效的检出厚壁管縮尾。本专利技术检测方法填补了厚壁管縮尾超 声波检测的空白，使超声波检测方法得到了进一步发展和提高，与金相(底倍) 方法相比，大大提高了检测准确率和检测效率，彻底消除了抽样检验经常造成 缩尾残留的现象，保证了产品的质量。本专利技术检测方法，填补了铝合金厚壁管縮尾采用超声波检测的空白，是超 声波检测技术'得到了创新和发展。与金相(低倍)检测方法相比，大大提高了 准确率和检测效率，为军工产品质量提供了可靠保障。本专利技术的方法尤其适用于2XXX系列的铝合金厚壁管縮尾超声波检测。所述2XXX系列是指采用国际通用标准表示铝合金材料所属的合金系类。具体实施例方式具体实施方式一本实施方式所述的一种铝合金厚壁管縮尾超声波检测方 法的具体步骤为步骤一根据厚壁管縮尾的特点，选取超声波检测仪及配套的纵波直探头 和短前沿横波斜探头；步骤二对比试样管的选择与制孔切取两段长为60mm、壁厚为30mm、 外径为①150mm的无缺陷铝合金厚壁管试样管，根据厚壁管縮尾形态及深度 分布特点，钻制深度在2~25mm之间的不同深度的00.4 mm平底孔和O0.4X 6mm短横孑L;步骤三制作及调试横波斜探头；将横波斜探头与工件的接触面，磨制成 与管材曲率相同的弧面，以达到良好的耦合性，确保声波能量传播至工件中； 步骤四调试纵波直探头和横波斜探头利用对比试样管上不同深度的①0.4 mm平底孔和O0.4 X 6mm短横？L，分别对选出的纵波直探头和横波斜探头 进行综合检测性能对比；步骤五超声波检测仪与探头组合调试采用超声波探头检测对比试样管 上视觉分辨微弱处，使縮尾缺陷回波幅值达到80%，并记录增益dB值，与O 0.4 mm人工孔进行当量值对比，确定自然縮尾缺陷的当量及检测灵敏度；步骤六在对比试样管上，将超声波探头检测①0.4mm平底孔和O0.4X 6mm短横孔回波幅值调整致满幅80%作为检测灵敏度；采用扫查速度为《 100mm/s，扫描速度为深度2: 1，抑制20%;使①0.4 mm平底孔和O0.4X 6mm短横孔能被有效检出；步骤七用两个探头同时对待检测的铝合金厚壁管材的尾端进行超声波检 测，以任意一个超声波探头的回波幅值为满幅的80%处为起点向管尾部移动 探头，直到波幅《1%时停止移动探头，以此即为縮尾末端，以此处为分界线 向超声波探头移动的反方向切取一段长20mm管件，即切除管尾部的縮尾。本实施方式中的步骤六中所述的扫描速度为深度2: 1中，所述扫描速度 是指用荧光屏上所示刻度(横坐标——时间)表示声波转播的距离(声程)。 所述深度2: 1是指用荧光屏上的刻度两小格(2mm)表示反射体距检测面的 垂直深度距离lmm。经金相(底倍)检验，可以确定本实施方式所切除的部位为縮尾部分，切 除准确率高。本实施方式中，步骤一所述超声波探测仪选用MS-340X型。 步骤一中所述的纵波直探头、横波斜探头与超声波探测仪的综合性能指标 为参见表l。本实施方式所述的纵波直探头选采用10P10X5Z型，它具有髙频率、窄 脉冲、高分辨率的特点。本实施方式所述的横波斜探头选用5P13X13K1型，它具有高频率、短前 沿、高分辨率的特点，这两种探头的检测灵敏度、分辨率、信噪比、盲区和耦 合效果等各项性能指标都优于其他类型和其他规格的探头。表1<table>table see original document page 7</column></row><table>在步骤二中所述的对比试样管的表面应符合GJB1580—1993标准中规定 的AA级要求，其表面状态优于Ra3.2pm。在步骤三中，是将横波斜探头与工件的接触面，磨制成与被检测管材的表 面曲率相同的弧面，目的是使超声波达到良好的耦合性，确保声波能量传播至 工件中。在步骤七中所述待检测的铝合金厚壁管材的壁厚为15mm至30mm。 对现有厚壁管縮尾试样进行金相检验分析，获知厚壁管縮尾的性质为夹杂类缺陷，形态环状或月牙状，且与管材圆弧面近似平行，从管材尾端开始向头端延伸，深度由靠近外管壁区域向逐渐趋于壁厚中间区域发展，深度范围是3mm至15mm之间o下面举例说明对超声波检测仪及所使用的纵波直探头和横波斜探头的选择过程-.根据厚壁管縮尾的质密性、形态及深度分布特点，选出四种纵波直探头和 四种短前沿横波斜探头用于厚壁管縮尾检测试验，所述四种纵波直探头的型号 分别为5P8Z、 5P10Z、 10P8Z和10P10X5Z，所述四种短前沿横波斜探头的型 号分别为2.5P13X13K1、 2.5P13X13K2、 5P13 X 13K1禾卩5P13 X 13K2。采用HC-L-068(01.2mm平底孔)标准对比试块和CSK-IIIA ( 01 X 6mm 短横孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
铝合金厚壁管缩尾超声波检测方法，其特征在于它的具体步骤为：　步骤一：根据厚壁管缩尾的特点，选取超声波检测仪及配套的纵波直探头和短前沿横波斜探头；　步骤二：对比试样管的选择与制孔：切取两段长为６０ｍｍ、壁厚为３０ｍｍ、外径为Φ１５ ０ｍｍ的无缺陷铝合金厚壁管试样管，根据厚壁管缩尾形态及深度分布特点，钻制深度在２～２５ｍｍ之间的不同深度的Φ０．４ｍｍ平底孔和Φ０．４×６ｍｍ短横孔；　步骤三：制作及调试横波斜探头；将横波斜探头与工件的接触面，磨制成与管材曲率相同的弧 面，以达到良好的耦合性，确保声波能量传播至工件中；　步骤四：调试纵波直探头和横波斜探头：利用对比试样管上不同深度的Φ０．４ｍｍ平底孔和Φ０．４×６ｍｍ短横孔，分别对选出的纵波直探头和横波斜探头进行综合检测性能对比；　步骤五：超声 波检测仪与探头组合调试：采用超声波探头检测对比试样管上视觉分辨微弱处，使缩尾缺陷回波幅值达到８０％，并记录增益ｄＢ值，与Φ０．４ｍｍ人工孔进行当量值对比，确定自然缩尾缺陷的当量及检测灵敏度；　步骤六：在对比试样管上，将超声波探头检测Φ ０．４ｍｍ平底孔和Φ０．４×６ｍｍ短横孔回波幅值调整致满幅８０％作为检测灵敏度；采用扫查速度为≤１００ｍｍ／ｓ，扫描速度为深度２∶１，抑制２０％；使Φ０．４ｍｍ平底孔和Φ０．４×６ｍｍ短横孔能被有效检出；　步骤七：用两个探头同时对待检 测的铝合金厚壁管材的尾端进行超声波检测，以任意一个超声波探头的回波幅值为满幅的８０％处为起点向管尾部移动探头，直到波幅≤１％时停止移动探头，以此即为缩尾末端，以此处为分界线向超声波探头移动的反方向切取一段长２０ｍｍ管件，即切除管尾部的缩尾。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张利，程辉，杨建伟，刘科研，杨伟刚，
申请(专利权)人：东北轻合金有限责任公司，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]