一种超声检测连铸圆坯内部缺陷当量的方法技术

本发明专利技术提供了一种超声检测连铸圆坯内部缺陷当量的方法，先制备对比试块并测得距离

【技术实现步骤摘要】
一种超声检测连铸圆坯内部缺陷当量的方法


[0001]本专利技术属于连铸圆坯质量分级
，具体涉及一种超声检测连铸圆坯内部缺陷当量的方法。

技术介绍

[0002]随着风电、石油、工程机械等行业的快速发展，大型钢锻件的需求越来越高，在大型钢锻件制造中，越来越多的生产线采用连铸圆坯作为原料，对比模铸钢坯来说，无论是材料利用率，还是制造工艺，在同等质量要求下优势明显，已成为锻造用钢的主要原料。
[0003]CN109142525A公开了一种铸钢件的检测方法，包括如下步骤：选取铸钢件，然后置于水平平面内，需保证铸钢件无倾斜角度，将处理后的铸钢件用超声波探伤仪直探头，在铸钢件表面进行超声波探伤，还需利用测厚机构对铸钢件的各个主要部分的厚度进行测量，需保证误差在0.5cm之内，并将误差大于0.5cm的部分进行记录，利用手持式三维激光扫描仪对该部分铸钢件进行再次扫描成像，并生成扫描模型，将得到的扫描模型与铸钢件原有设计图进行综合分析，根据综合分析结果以及铸钢件的验收标准，从而能够判定铸钢件是否合格。该方法能够适用于不同形状铸钢件的检测，不但检测快，而且检测准确、方便，很好的解决了传统检测方法检测不准确的问题。
[0004]目前，对型钢锻件内部缺陷的管控较为严格，但锻件的内部缺陷，如夹渣、缩孔、疏松、裂纹等，大多是由铸坯带来的。
[0005]CN112147223A公开了一种铸坯内部缺陷检测方法，包括：将超声波探伤仪的探头贴合在铸坯表面的设定位置处；将超声波探伤仪的超声波频率和一次底波的基础幅值分别调整为设定频率和设定幅值；计算设定位置处的灵敏度增益值；将设定位置处的灵敏度增益值更新为铸坯的中心厚度处的灵敏度增益值；将超声波探伤仪的灵敏度增益调整为更新后的设定位置处的灵敏度增益值；扫描铸坯的内部，以对铸坯的内部缺陷进行检测。该方法采用超声波探伤的方法来检测铸坯的内部缺陷，通过使用铸坯的中心厚度处的灵敏度增益值来调整超声波探伤仪的灵敏度增益，实现了铸坯内部缺陷的检测。
[0006]然而，现在对于铸坯缺陷的监测方法中，对于测试结果的准确性仍需要不断提高，因此有必要提供一种更完善的超声检测方法用于对铸坯的质量分级，进而提高钢锻件的探伤合格率。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种超声检测连铸圆坯内部缺陷当量的方法，先制备对比试块并测得距离
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波长基准灵敏度曲线，而后进行第一测试得到衰减系数α、进行第二测试得到耦合补偿量、进行第三测试得到曲面补偿量曲线；将距离
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波长基准灵敏度、衰减系数α、耦合补偿量、曲面补偿量曲线输入超声检测仪中进行校准后，对连铸圆坯进行第二超声检测，确定其缺陷当量；本专利技术中超声检测缺陷的检测准确率高，经质量分级后的连铸圆坯制得的钢锻件的探伤合格率高。
[0008]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]本专利技术的目的在于提供一种超声检测连铸圆坯内部缺陷当量的方法，所述方法包括如下步骤：
[0010](1)采用连铸圆坯的材料制备对比试块，并在所述对比试块设置试块缺陷，所述试块缺陷设置在与检测面相对的面上；对所述对比试块进行第一超声检测，得到距离
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波长基准灵敏度曲线；
[0011](2)对所述对比试块进行第一测试得到衰减系数α；根据所述对比试块的尺寸，制备相同尺寸、无缺陷的标准铸坯，对所述标准铸坯进行第二测试得到耦合补偿量；根据所述对比试块的尺寸，制备厚度相同、弧面曲率半径在50
‑
800mm的弧形对比试块，对所述对比试块进行第三测试得到曲面补偿量曲线；
[0012](3)将步骤(1)所得距离
‑
波长基准灵敏度曲线和步骤(2)所得衰减系数α、耦合补偿量、曲面补偿量曲线输入超声检测仪中进行校准；
[0013](4)使用经过步骤(3)所述校准后的超声检测仪对连铸圆坯进行第二超声检测，确定所述连铸圆坯的缺陷当量。
[0014]本专利技术中超声检测缺陷的检测准确率高，经质量分级后的连铸圆坯制得的钢锻件的探伤合格率高。
[0015]值得说明的是，本专利技术中第一测试与第二测试的检测面相同；对弧形对比试块进行第三测试时，检测面与弧形对比试块中试块缺陷所在的面相对。
[0016]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述对比试块的形状为圆柱体和/或立方体。
[0017]优选地，步骤(1)所述对比试块的高度为200
‑
600mm，例如可以是200mm，250mm，300mm，350mm，400mm，450mm，500mm，550mm，600mm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0018]优选地，步骤(1)所述对比试块的纵向截面的宽度≥100mm，例如可以是110mm，120mm，30mm，140mm，50mm，160mm，180mm，200mm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述试块缺陷的形状为圆柱形孔或立方形孔。
[0020]优选地，步骤(1)所述试块缺陷的高度为20
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25mm，例如可以是20mm，21mm，22mm，23mm，24mm，25mm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0021]优选地，步骤(1)所述试块缺陷的纵向截面的宽度为1
‑
6mm，例如可以是1mm，2mm，3mm，4mm，5mm，6mm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述第一超声检测和步骤(3)所述第二超声检测的超声频率相同且均为1
‑
2.5MHz，例如可以是1MHz，1.2MHz，1.5MHz，1.8MHz，2MHz，2.2MHz，2.5MHz等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0023]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述第一超声检测的范围为所述对比试块
中试块缺陷的正上方。
[0024]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述第一测试的方法包括：在对比试块无试块缺陷的区域内，第一次调节底面回波幅度为满刻度的50％，记录此时增益或衰减的波长B1；再第二次调节底面回波幅度为满刻度的50％，记录此时增益或衰减的波长B2；则衰减系数α＝(B1‑
B2‑
6)/2S；其中，S为声程，单位为mm。
[0025]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述第二测试的方法包括：在对比试块无试块缺陷的区域内，调节底面回波幅度为满刻度的50％，记录此时增益或衰减的波长B1；在标准铸坯无试块缺陷的区域内，调节底面回波幅度为满刻度的50％，记录此时增益或衰减的波长B3；则耦合补偿为
△
dB1＝B3‑
B1。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声检测连铸圆坯内部缺陷当量的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)采用连铸圆坯的材料制备对比试块，并在所述对比试块设置试块缺陷，所述试块缺陷设置在与检测面相对的面上；对所述对比试块进行第一超声检测，得到距离
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波长基准灵敏度曲线；(2)对所述对比试块进行第一测试得到衰减系数α；根据所述对比试块的尺寸，制备相同尺寸、无缺陷的标准铸坯，对所述标准铸坯进行第二测试得到耦合补偿量；根据所述对比试块的尺寸，制备厚度相同、弧面曲率半径在50
‑
800mm的弧形对比试块，对所述弧形对比试块进行第三测试得到曲面补偿量曲线；(3)将步骤(1)所得距离
‑
波长基准灵敏度曲线和步骤(2)所得衰减系数α、耦合补偿量、曲面补偿量曲线输入超声检测仪中进行校准；(4)使用经过步骤(3)所述校准后的超声检测仪对连铸圆坯进行第二超声检测，确定所述连铸圆坯的缺陷当量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述对比试块的形状为圆柱体和/或立方体；优选地，步骤(1)所述对比试块高度为200
‑
600mm；优选地，步骤(1)所述对比试块的纵向截面的宽度≥100mm。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述试块缺陷的形状为圆柱形孔或立方形孔；优选地，步骤(1)所述试块缺陷的高度为20
‑
25mm；优选地，步骤(1)所述试块缺陷的纵向截面的宽度为1
‑
6mm。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述第一超声检测和步骤(3)所述第二超声检测的超声频率相同且均为1
‑
2.5MHz。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述第一超声检测的范围为所述对比试块中试块缺陷的正上方。6.根据权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪原，但鹏，董宝华，程少鹏，司瑞师，严雪松，
申请(专利权)人：承德建龙特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：