用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法及装置，该方法包括步骤：1.取带有焊缝（11）的焊管样块（1），焊缝两侧坡口处设缺陷基准孔（12）；2.取若干个具有收发功能并连接至探伤仪的超声波探头，组合形成L型串列探头（2）或X型串列探头（3）；3.对L型串列探头和X型串列探头进行校验和定位；4.通过L型串列探头对焊管坡口处的未熔合和夹渣缺陷进行初步检测识别；5.初步识别到未熔合缺陷后，通过X型串列探头对初步识别的未熔合缺陷进行再次识别验证。本发明专利技术能通过L型串列探头初步检测识别未熔合和夹渣缺陷，并通过X型串列探头进一步验证识别未熔合和夹渣缺陷，有效杜绝了相关的焊管质量风险。了相关的焊管质量风险。了相关的焊管质量风险。

【技术实现步骤摘要】
用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种焊管的焊缝内部质量检测方法及装置，尤其涉及一种用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法及装置。

技术介绍

[0002]UOE（直缝埋弧焊管）等钢管在天然气输送等领域中被广泛使用，由于传输介质具有压力较高等高风险性，对UOE（直缝埋弧焊管）等钢管的质量要求很高，因此钢管间的焊缝是否达到要求是钢管质量检测的重要环节。而不同规格UOE焊管中熔合区（即焊缝和母材交界区域）的常见缺陷是未熔合和夹渣。其中，未熔合是由于焊接规范不适合而导致电流过小或电弧过长、坡口角度过小、间隙过窄或钝边过大造成的。另外，焊条速度过快、焊接角度不当、焊条和焊道中杂物清理不干净也会造成此类在熔合区的不连续面积型缺陷。而夹渣是各层熔渣未彻底清除、焊件上有锈蚀、电流过小、运条不当、熔池不能充分搅拌等因素造成的体积型缺陷。夹渣缺陷往往不规则的分布于焊缝的各个位置，且很多夹渣会产生在熔合区位置。
[0003]通过金相解剖分析，未熔合常常伴随有夹渣缺陷并在边部有明显的沿着焊缝厚度方向的线状延伸，会在扩径和水压的应力下易产生小裂纹，而普通的熔合区夹渣缺陷一般在受应力情况下不会产生裂纹类线性缺陷，故天然气等输送管线上不允许存在未熔合缺陷，而熔合区夹渣是按照长度和宽度来评定是否可以放行，如果把在标准范围内的夹渣评定为未熔合则会造成不必要的浪费，而把未熔合缺陷评定为标准范围内的夹渣则会造成严重的质量风险。故在检验焊缝内部质量时必须把两者分辨出来，但由于两者的位置接近，通过平板射线检测其形貌都为椭圆形和长条形，故现场探伤人员很难区分焊缝中的此形貌缺陷是未熔合还是夹渣。
[0004]目前，国内外针对埋弧焊焊缝熔合区未熔合和夹渣的辨别通常用X射线工业数字成像系统上的图像来区分。由于焊缝夹渣属于体积型缺陷，与没有缺陷处有一定的厚度差，可通过射线透照可以发现夹渣类体积型缺陷。而对于未熔合缺陷，如果其在焊缝深度方向上自身高度较长时，其影像明显且形貌和夹渣类似，如果一些未熔合在焊缝深度方向上自身高度很短，就会造成射线影像不明显甚至没有。故通过射线来识别埋弧焊的未熔合和夹渣，可能把夹渣当成未熔合而造成不必要的浪费，也可能存在把未熔合当成夹渣，或漏检未熔合缺陷等风险。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，能通过L型串列探头初步检测识别未熔合和夹渣缺陷，并通过X型串列探头进一步验证识别未熔合和夹渣缺陷，达到精确识别未熔合缺陷和夹渣缺陷的目的，有效杜绝了相关的焊管质量风险。
[0006]本专利技术的目的之二在于提供一种用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测装
置，能用于未熔合和夹渣缺陷的手动快速检测，确保检测探头的静态稳定性和移动可靠性，从而提高未熔合和夹渣缺陷的检测结果可靠性、精确性。
[0007]本专利技术是这样实现的：一种用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，包括以下步骤：步骤1：取带有焊缝的焊管样块，且焊缝的两侧坡口处设置缺陷基准孔；步骤2：取若干个具有收发功能并连接至探伤仪的超声波探头，若干个超声波探头能在同一平面内组合形成至少一组L型串列探头或至少一组X型串列探头；每组所述的L型串列探头包括两个超声波探头，该两个超声波探头所在的直线与焊缝的长度方向垂直；每组所述的X型串列探头包括四个超声波探头，该四个超声波探头呈方阵排列在焊缝的上方和下方，使四个超声波探头与焊缝位于同一平面内；步骤3：分别对L型串列探头和X型串列探头的超声波探头进行校验和定位；步骤4：通过L型串列探头对焊管坡口处的未熔合和夹渣缺陷进行初步检测识别；步骤5：通过X型串列探头对初步识别的未熔合或夹渣缺陷进行再次识别验证。
[0008]所述的缺陷基准孔作为基准当量位于焊缝的坡口高度的1/2，且缺陷基准孔与焊缝通长。
[0009]所述的缺陷基准孔的孔径，即基准当量为2mm。
[0010]所述的L型串列探头的校验定位方法是：步骤3.11：L型串列探头的两个超声波探头标记为第一探头和第二探头，并设置在焊管样块的表面；步骤3.12：将第一探头设置为自发自收状态，第一探头的超声波发射角度与焊管样块所在平面呈45
°
夹角，沿垂直于焊缝长度的方向移动第一探头；步骤3.13：通过探伤仪找到第一探头的最高发射波，将第一探头固定于最高发射波位置；步骤3.14：将第一探头设置为发射状态，将第二探头设置为接收状态，第一探头的超声波发射角度与焊缝的长度方向呈45
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夹角，第二探头的超声波接收角度与第一探头的超声波发射角度一致；步骤3.15：沿垂直于焊缝长度的方向移动第二探头，通过探伤仪找到第二探头的最高反射波位置，并将第二探头固定在最高反射波位置，记录L型串列探头设置参数；步骤3.16：通过探伤仪调整第二探头的反射波波幅，使反射波的波幅≥第一波幅设定值，并在探伤仪上保存L型串列探头通道。
[0011]所述的第一波幅设定值为探伤仪满屏的80%。
[0012]所述的X型串列探头的校验定位方法是：步骤3.21：X型串列探头的四个超声波探头标记为第九探头、第五探头、第十探头和第七探头；步骤3.22：第九探头和第十探头分别对称设置在焊缝的上方和下方，第九探头和第十探头所在的直线与焊缝的长度方向垂直；第九探头和第十探头均设置为自发自收状态；第九探头和第十探头的超声波发射角度均与焊缝的长度方向呈45
°
夹角，且第九探头和第十探头与焊缝的垂直距离为1.5T-2.0T，T为焊管的母材壁厚；
步骤3.23：沿焊缝的长度方向移动第九探头和第十探头，分别通过探伤仪找到第九探头和第十探头的最高发射波，将第九探头和第十探头固定在最高发射波位置；步骤3.24：将第九探头和第十探头设置为发射状态，将第五探头和第七探头设置为接收状态，第九探头和第十探头的超声波发射角度均与焊缝的长度方向呈45
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夹角，第五探头的超声波接收角度与第九探头的超声波发射角度垂直，第七探头的超声波接收角度与第十探头的超声波发射角度垂直；步骤3.25：沿焊缝的长度方向移动第五探头和第七探头，分别通过探伤仪找到第五探头和第七探头的最高反射波位置，并分别将第五探头和第七探头固定在其最高反射波位置，记录X型串列探头设置参数；步骤3.26：分别通过探伤仪调整第五探头和第七探头的反射波波幅，使第五探头和第七探头的反射波的波幅均≥第二波幅设定值，并在探伤仪上保存X型串列探头通道。
[0013]所述的第二波幅设定值为探伤仪满屏的80%。
[0014]所述的步骤4包括以下分步骤：步骤4.1：将至少一组L型串列探头分别连接至探伤仪的L型串列探头通道，打开探伤仪的报警功能；步骤4.2：在每组L型串列探头中，将靠近焊管坡口的超声波探头设置为发射状态，远离焊管坡口的超声波探头设置为接收状态，且每组L型串列探头的两个超声波探头以L型串列探头设置参数设置；步骤4.3：沿垂直于焊缝长度的方向同步移动至少一组L型串列探头，使发射状态的超声波探本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：包括以下步骤：步骤1：取带有焊缝（11）的焊管样块（1），且焊缝（11）的两侧坡口处设置缺陷基准孔（12）；步骤2：取若干个具有收发功能并连接至探伤仪的超声波探头，若干个超声波探头能在同一平面内组合形成至少一组L型串列探头（2）或至少一组X型串列探头（3）；每组所述的L型串列探头（2）包括两个超声波探头，该两个超声波探头所在的直线与焊缝（11）的长度方向垂直；每组所述的X型串列探头（3）包括四个超声波探头，该四个超声波探头呈方阵排列在焊缝（11）的上方和下方，使四个超声波探头与焊缝（11）位于同一平面内；步骤3：分别对L型串列探头（2）和X型串列探头（3）的超声波探头进行校验和定位；步骤4：通过L型串列探头（2）对焊管坡口处的未熔合和夹渣缺陷进行初步检测识别；步骤5：通过X型串列探头（3）对初步识别的未熔合或夹渣缺陷进行再次识别验证。2.根据权利要求1所述的用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：所述的缺陷基准孔（12）作为基准当量位于焊缝（11）的坡口高度的1/2，且缺陷基准孔（12）与焊缝（11）通长。3.根据权利要求2所述的用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：所述的缺陷基准孔（12）的孔径，即基准当量为2mm。4.根据权利要求1所述的用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：所述的L型串列探头（2）的校验定位方法是：步骤3.11：L型串列探头（2）的两个超声波探头标记为第一探头A1和第二探头A2，并设置在焊管样块（1）的表面；步骤3.12：将第一探头A1设置为自发自收状态，第一探头A1的超声波发射角度与焊管样块（1）所在平面呈45
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夹角，沿垂直于焊缝（11）长度的方向移动第一探头A1；步骤3.13：通过探伤仪找到第一探头A1的最高发射波，将第一探头A1固定于最高发射波位置；步骤3.14：将第一探头A1设置为发射状态，将第二探头A2设置为接收状态，第一探头A1的超声波发射角度与焊缝（11）的长度方向呈45
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夹角，第二探头A2的超声波接收角度与第一探头A1的超声波发射角度一致；步骤3.15：沿垂直于焊缝（11）长度的方向移动第二探头A2，通过探伤仪找到第二探头A2的最高反射波位置，并将第二探头A2固定在最高反射波位置，记录L型串列探头设置参数；步骤3.16：通过探伤仪调整第二探头A2的反射波波幅，使反射波的波幅≥第一波幅设定值，并在探伤仪上保存L型串列探头通道。5.根据权利要求4所述的用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：所述的第一波幅设定值为探伤仪满屏的80%。6.根据权利要求1所述的用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：所述的X型串列探头（3）的校验定位方法是：步骤3.21：X型串列探头（3）的四个超声波探头标记为第九探头C1、第五探头B1、第十探头C3和第七探头B3；
步骤3.22：第九探头C1和第十探头C3分别对称设置在焊缝（11）的上方和下方，第九探头C1和第十探头C3所在的直线与焊缝（11）的长度方向垂直；第九探头C1和第十探头C3均设置为自发自收状态；第九探头C1和第十探头C3的超声波发射角度均与焊缝（11）的长度方向呈45
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夹角，且第九探头C1和第十探头C3与焊缝（11）的垂直距离为1.5T-2.0T，T为焊管的母材壁厚；步骤3.23：沿焊缝（11）的长度方向移动第九探头C1和第十探头C3，分别通过探伤仪找到第九探头C1和第十探头C3的最高发射波，将第九探头C1和第十探头C3固定在最高发射波位置；步骤3.24：将第九探头C1和第十探头C3设置为发射状态，将第五探头B1和第七探头B3设置为接收状态，第九探头C1和第十探头C3的超声波发射角度均与焊缝（11）的长度方向呈45
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夹角，第五探头B1的超声波接收角度与第九探头C1的超声波发射角度垂直，第七探头B3的超声波接收角度与第十探头C3的超声波发射角度垂直；步骤3.25：沿焊缝（11）的长度方向移动第五探头B1和第七探头B3，分别通过探伤仪找到第五探头B1和第七探头B3的最高反射波位置，并分别将第五探头B1和第七探头B3固定在其最高反射波位置，记录X型串列探头设置参数；步骤3.26：分别通过探伤仪调整第五探头B1和第七探头B3的反射波波幅，使第五探头B1和第七探头B3的反射波的波幅均≥第二波幅设定值，并在探伤仪上保存...

【专利技术属性】
技术研发人员：张灵，周长忠，董斌，徐彩云，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：