一种超声探伤检测方法技术

本发明专利技术涉及一种超声探伤检测方法，系统性的提出了一种采用高频双晶直探头纵波探伤方法，采用双晶高频探头检测，并采用单晶直探头进行传输修正补偿，两种探头的结合使用能明显提升检测准确率；还进一步根据产品尺寸和检测效果，对双晶直探头焦距和尺寸作出相应的选择，有助于技术人员快速响应检测，提高效率，保证检测结果的稳定性。本发明专利技术采用单晶直探头对近场区采用不等厚试块进行传输修正测定，并原创性的提出了近场区采用单晶直探头测定传输修正补偿方法，有利于减小双晶直接测定时聚焦的影响，正确评价材质衰减，保证传输修正补偿的可靠性。的可靠性。的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种超声探伤检测方法


[0001]本专利技术属于超声探伤
，具体涉及一种超声探伤检测方法。

技术介绍

[0002]镁合金材料具有密度小、比强度比刚度高、导电导热性能好、电磁屏蔽性好、阻尼减震效果佳、易于成型加工等优势，广泛应用于航空航天武器装备等零部件。除此之外，随着民用市场、汽车工业、3C行业的材料的更新换代，镁合金轻量化、减重化优势越来越明显，在不减少零件强度情况下，据测算，与铝合金相比，可减重1/3左右，与钢铁相比，可减重3/4左右，市场前景广阔，被誉为“21世纪绿色工程材料”。
[0003]纯镁由于其轻度偏低、耐蚀性能欠佳，往往得不到工程化应用。镁合金稀土化是指在镁合金熔炼过程中配入一定比值稀土元素来提升纯镁强度，改善其耐腐蚀性。本司团队在前期对Mg
‑
Al
‑
Zn系合金研究表明，通过调节Al、Zn元素的含量，并添加适量Gd、Y等稀土元素，得到了一种微稀土镁合金，这种稀土化的合金具有良好的力学性能和耐蚀性，满足了高端装备对结构材料综合性能的高要求。
[0004]镁合金板材的生产方式以挤压、轧制为主。其无损检测方法主要有超声、射线、渗透等。其中超声探伤是最主要、最有效、最广泛的检测手段。超声检测方法，其原理是利用材料及其缺陷声学性能差异对超声波传播波形反射情况和透射能量变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。超声检测具有穿透力强、缺陷定位较准确、灵敏度高、便捷高效等优势适合于材料现场检测。
[0005]大多数镁合金供应商仍采用低频率的单晶直探头检测镁合金板材，这种检测方式具有检测盲区大、近表面分辨率差，信噪比较低，灵敏度不够高，加大了缺陷识别与分辨的难度，不利于缺陷的检出，影响缺陷的判定，同时对某些规格产品还影响检测效率。采用低频探头检测时，波长较长，对小缺陷发现能力不够，容易造成漏检，声束指向性较差，缺陷定位不够精确，不利于后续加工生产。且现有技术未对检测过程中的探头选型、传输修正补偿、扫查方式、扫查间距等检测关键点做出详细说明及规定，不利于检测过程控制和检测结果的稳定性。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在解决现有探伤检测技术实施过程中检测盲区大、近表面分辨率差，信噪比低、缺陷漏检率高、劳动强度大等难题。通过采用双晶高频直探头检测变形镁合金板材，控制扫查方式和扫查间距，可有效地提高缺陷检出率，减小检测盲区，降低材料噪声和组织反射带来的影响。此外还可以降低劳动强度，提高检测效率，对某些规格产品仅通过一个方向检测，即可实现高准确性检测。
[0007]本专利技术所述的一种超声探伤检测方法，采用接触式超声纵波直射法，包括以下步骤：
[0008]S1、探伤探头的选择：探头采用双晶直探头和单晶直探头；
[0009]S2、探伤试块的设计；
[0010]S3、探伤参数的调节及建立；
[0011]S4、传输修正补偿确定：
[0012]试块与受检件等厚时，用单晶直探头测定试块上一次底波反射信号达到基准波高(显示屏80％)时的增益值V1，测定受检件上达到基准波高(显示屏80％)时的增益值V2，则传输修正值ΔdB＝V2‑
V1；
[0013]试块与受检件不等厚h1、h2时，用单晶直探头分别测定试块和受检件一次底波反射信号达到基准波高(显示屏80％)时的增益值V1、V2，衰减系数则传输修正值值ΔdB＝α
×
(h2‑
h1)；
[0014]S5、采用双晶直探头进行扫查检测。
[0015]进一步地，在扫查检测前清除受检件上的附着物，所述附着物包括一切不利于声能传播的因素，如表面黑皮、污染物、屑渣等；清理时沿受检件加工流线方向进行。
[0016]进一步地，所述步骤S1中，所选探头的回波频率与其标称值得偏差应在
±
10％以内，纵波探头所选频率至少为5MHZ，其晶片尺寸不大于14mm；对横截面厚度＜10mm板材，使用焦距深度5mm的双晶聚焦探头，晶片尺寸不超过12mm；对横截面厚度≥10mm的板材，使用焦距深度10mm的双晶聚焦探头，晶片尺寸不超过12mm。
[0017]进一步地，所述步骤S1，探伤设备至少提供0
‑
25MHZ频带范围，包含所选探头的频率范围。
[0018]进一步地，所述步骤S2中，选用与受检材料的透声性能、声阻抗相近的材料作为试块，最小埋深值应满足加工余量或近表面分辨力要求，最大埋深值至少应与受检件等厚；一般情况下，探伤试块采用与受检件同批次的材料制作。
[0019]进一步地，所述步骤S3中双晶直探头校验时采用不等值埋深的两个阶梯试块，即两个试块不等厚，两个试块埋深值均与探头焦距接近。
[0020]进一步地，所述步骤S3中，双晶直探头校验时，使选定试块来自任一平底孔反射信号幅度达到显示屏80％波高，取幅度较低者用于灵敏度调整，记录其增益值；
[0021]灵敏度建立后，探伤闸门控制线覆盖区域的设置应至少包含选定每一平底孔的埋深值，高度设置为满屏80％参考线。
[0022]进一步地，探伤时应采用探伤耦合剂，所用探伤耦合剂应具有良好的透声性能，足够的润滑性和适当的附着力，性价比高、无损害、易清理，一般采用润滑性好的抗磨液压油。
[0023]步骤S4中试块与受检件不等厚h1、h2时，增益差值V2‑
V1为不同声程引起的材质衰减差，由于声束在近场区不会产生明显扩散衰减，同表面状态下,仅考虑材质引起的衰减，则衰减系数进一步得到传输修正值按声程补偿ΔdB＝α
×
(h2‑
h1)。
[0024]进一步地，所述步骤S4中，当ΔdB≤
±
1dB时，可不进行修正补偿。
[0025]进一步地，所述步骤S5中，扫查间距不大于探头晶片尺寸的1/2，根据扫查间距应划定网格或其他形式的间隔线，保证扫描的覆盖性；扫查速度不大于在试块上的缺陷扫查速度。
[0026]优选的，板材扫查面为垂直于加工流线方向的主平面，扫查时应注意探头隔声层
的方向，以增加缺陷显现的次数。
[0027]相比于现有探伤技术，本专利技术系统性的提出采用高频双晶直探头纵波探伤方法，采用双晶高频探头检测，并采用单晶直探头进行传输修正补偿，两种探头的结合使用能明显提升检测准确率；还进一步根据产品尺寸和检测效果，对双晶直探头焦距和尺寸作出相应的选择，有助于技术人员快速响应检测，提高效率，保证检测结果的稳定性。
[0028]本专利技术采用双晶检测其作用在于：
[0029](1)双晶检测时信号采用一发一收，可以减小表面检测盲区，满足近表面分辨力的要求。
[0030](2)双晶直探头声场会形成有效的声场聚集区，在此区间能够更容易发现缺陷反射，提高检测灵敏度，满足高信躁比要求。
[0031](3)采用5MHZ高频探头，可减小波长，增强小缺陷发现能力，减小扩散角，提高声束指向性，提供良好的横向分辨力和缺陷定位精度。
[0032](4)双晶检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声探伤检测方法，采用接触式超声纵波直射法，其特征在于，包括以下步骤：S1、探伤探头的选择：探头采用双晶直探头和单晶直探头；S2、探伤试块的设计；S3、探伤参数的调节及建立；S4、传输修正补偿确定：试块与受检件等厚时，用单晶直探头测定试块上一次底波反射信号达到基准波高时的增益值V1，测定受检件上达到基准波高时的增益值V2，则传输修正值ΔdB为V2和V1的差值；试块厚度h1与受检件厚度h2不等时，用单晶直探头分别测定试块和受检件一次底波反射信号达到基准波高时的增益值V1、V2，由h1、h
2、
V1和V2计算得到衰减系数α，再由h1、h2和α得到传输修正值ΔdB；S5、采用双晶直探头进行扫查检测。2.根据权利要求1所述的一种超声探伤检测方法，其特征在于，在扫查检测前清除受检件上的附着物。3.根据权利要求1所述的一种超声探伤检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，对横截面厚度＜10mm的板材，使用焦距深度5mm的双晶聚焦探头，晶片尺寸不超过12mm；对横截面厚度≥10mm的板材，使用焦距深度10mm的双晶聚焦探头，晶片尺寸不超过12mm。4.据权利要求1所述的一种超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪立波，张涛，康心锴，
申请(专利权)人：长沙新材料产业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：