一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法技术

本发明专利技术属于检测方法，具体涉及一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法。它包括下述步骤：步骤1、预处理；步骤2、激励探头；步骤3、接收回波信号并处理；步骤4、对比判断。本发明专利技术的显著效果是：(1)采用相控阵超声检测304L不锈钢薄壁小径管焊缝，利用了自聚焦探头，提高了聚焦效果，提升了检出能力和检测灵敏度；(2)采用相控阵超声检测304L不锈钢薄壁小径管焊缝，丰富的成像方法也有助于缺陷信号的正确识别，给检测带来了极大的便利；(3)采用相控阵超声检测304L不锈钢薄壁小径管焊缝，通过电子控制方法进行声束扫描，在不移动或少移动探头的情况下完成快速扫查，不仅提高了检测的速度，更保证了耦合条件的稳定一致。更保证了耦合条件的稳定一致。更保证了耦合条件的稳定一致。

【技术实现步骤摘要】
一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法


[0001]本专利技术属于检测方法，具体涉及一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法。

技术介绍

[0002]304L不锈钢薄壁材料在化工等行业均有比较广泛的应用，某化工厂大量使用304L不锈钢薄壁管道，管道之间一般通过焊接方式进行连接，焊接质量的好坏直接关系着运行的安全性和可靠性。目前焊缝的无损检测方法中的体积检测主要有射线检测和超声检测，其中射线检测是目前304L不锈钢薄壁小径管焊缝的主要检测技术，但该技术对裂纹、未熔合等面积型缺陷并不敏感，存在辐射安全风险、效率低、检测成本高；对于常规超声检测，一方面304L不锈钢对超声波的强衰减会造成检测灵敏度降低，另一方面常规超声检测结果无法记录，且检测效率低。因此，准确、可靠的304L不锈钢薄壁小径管焊缝无损检测技术的研究与开发已经成为迫切的工程需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术的缺陷，提供一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法。
[0004]本专利技术是这样实现的：一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其中，包括下述步骤：
[0005]步骤1、预处理；
[0006]步骤2、激励探头；
[0007]步骤3、接收回波信号并处理；
[0008]步骤4、对比判断。
[0009]如上所述的一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其中，所述的步骤1包括，
[0010]开展304L不锈钢薄壁小径管焊缝检测前的准备工作，包括检测参数设置、检测表面处理、检测系统组装、测试和校准等工作，保证相控阵探头能够正确激励并对工件进行顺利扫查。
[0011]如上所述的一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其中，所述的步骤2包括，
[0012]按照特定聚焦法则激励相控阵探头，超声波信号经过偏转聚焦后进入304L不锈钢薄壁小径管焊缝内部传播，在几何反射体或缺陷处发生反射或衍射。
[0013]如上所述的一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其中，所述的步骤3包括，
[0014]反射或衍射的超声波信号经过延时处理后被相控阵探头接收，在相控阵操作软件的视图显示窗口显示出来。
[0015]如上所述的一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其中，所述的步骤4包括，
[0016]将超声试块检测结果以及焊接良好处的超声波检测图像与存在相关信号显示区域的超声波检测结果进行对比，判断焊接过程中是否出现缺陷，并依据缺陷相对超声试块上参考反射体的回波幅值或在确定缺陷长度的基础上进行缺陷严重程度的判断。
[0017]如上所述的一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其中，所述的步骤1中
[0018]选取管径88.9mm，厚度5.49mm的薄壁304L不锈钢管道焊缝作为检测对象，焊缝缺陷为L＝10mm，h＝0.55mm的未焊透，试块的检测效果代表薄壁304L不锈钢管道焊缝检测效果，因此对应可检测管径88.9mm，厚度5.49mm的薄壁304L不锈钢管道焊缝；
[0019]选用7.5MHz自聚焦相控阵探头，在相控阵操作软件中建立检测模型；
[0020]对被检测件进行表面处理：对于接触表面，清除阻碍探头的自由移动或者削弱超声震动传播的焊接溅滴和任何粗糙的东西，使探头在完全的接触表面上可以自由的移动；对于焊缝表面，清除使缺陷信号模糊或者不能被发现的不规则形状，在被检测件表面做出清晰的焊缝标识、焊接位置标识线及焊缝位置参考点，耦合剂选用不锈钢专用耦合剂。
[0021]如上所述的一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其中，所述的步骤2中
[0022]连接自聚焦相控阵探头与多通道相控阵超声检测仪，组装相控阵超声检测系统，设置聚焦方式为真深聚焦，使聚焦点能够覆盖焊缝被检区域；设置超声参数，使实际使用探头其中探头类型为自聚焦相控阵探头，频率为7.5MHz，晶片数量为32；设置机械参数，使检测系统能够同步准确采集数据，在相控阵操作软件的检测界面添加视图，满足耦合状态监视和扫查数据正确采集及显示的基本要求，
[0023]使用超声试块进行相控阵超声检测系统测试及校准，多通道相控阵超声波检测仪线性测试结果应满足相关标准；相控阵超声检测系统校准后，楔块延时、工件声速、编码器以及灵敏度应满足缺陷的准确定位及定量。
[0024]如上所述的一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其中，所述的步骤3中
[0025]按照一定的扫查方式对被检测件进行半自动化扫查或手动扫查，保存扫查结果，并对采集的数据进行评估以确定其有效性评估，确保灵敏度、时基范围、检测焊缝长度准确无误，扫查图像中耦合应效果良好。
[0026]如上所述的一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其中，所述的步骤4中
[0027]调出检测结果，结合扇扫图、B扫图及A扫描等显示对信号进行判断，分析试块焊缝检测效果；
[0028]利用
‑
6dB法确定缺陷的自身长度。
[0029]本专利技术的显著效果是：克服了304L不锈钢薄壁小径管焊缝射线检测对人体有害，且对危害性很大的裂纹、未熔合等面积型缺陷并不敏感，容易发生漏检，给工程设施的安全运行带来很大隐患；常规超声检测一方面304L不锈钢对超声波的强衰减会造成检测灵敏度降低，另一方面常规超声检测结果无法记录，且检测效率低。本专利技术可准确、高效检测304L
不锈钢薄壁小径管焊缝质量，能够克服不锈钢对超声波的衰减的影响，具有可达性好，灵敏度高以及检测结果直观、形象的优势，能够减少缺陷返修次数并缩短缺陷返修工作周期，避免因多次返修而造成焊缝报废或质量下降，具有明显的经济效益和社会效益。
[0030]具体的说包括以下三点：
[0031](1)采用相控阵超声检测304L不锈钢薄壁小径管焊缝，利用了自聚焦探头，提高了聚焦效果，提升了检出能力和检测灵敏度；
[0032](2)采用相控阵超声检测304L不锈钢薄壁小径管焊缝，丰富的成像方法也有助于缺陷信号的正确识别，给检测带来了极大的便利；
[0033](3)采用相控阵超声检测304L不锈钢薄壁小径管焊缝，通过电子控制方法进行声束扫描，在不移动或少移动探头的情况下完成快速扫查，不仅提高了检测的速度，更保证了耦合条件的稳定一致。
附图说明
[0034]图1是一种用相控阵超声检测304L不锈钢薄壁小径管管道焊缝加工质量及服役状态的方法所用装置的硬件结构连接示意图。
[0035]图2是已焊接厚度T＝5.49mm的试块焊缝示意图。
[0036]图3是已焊接厚度T＝5.49mm的试块焊缝检测效果图。
[0037]图4a是已焊接厚度T＝5.49mm的试块焊缝无缺陷处的扇扫检测结果。
[0038]图4b是已焊接厚度T＝5.49mm的试块焊缝有缺陷处的扇扫检测结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤1、预处理；步骤2、激励探头；步骤3、接收回波信号并处理；步骤4、对比判断。2.如权利要求1所述的一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其特征在于：所述的步骤1包括，开展304L不锈钢薄壁小径管焊缝检测前的准备工作，包括检测参数设置、检测表面处理、检测系统组装、测试和校准等工作，保证相控阵探头能够正确激励并对工件进行顺利扫查。3.如权利要求2所述的一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其特征在于：所述的步骤2包括，按照特定聚焦法则激励相控阵探头，超声波信号经过偏转聚焦后进入304L不锈钢薄壁小径管焊缝内部传播，在几何反射体或缺陷处发生反射或衍射。4.如权利要求3所述的一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其特征在于：所述的步骤3包括，反射或衍射的超声波信号经过延时处理后被相控阵探头接收，在相控阵操作软件的视图显示窗口显示出来。5.如权利要求4所述的一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其特征在于：所述的步骤4包括，将超声试块检测结果以及焊接良好处的超声波检测图像与存在相关信号显示区域的超声波检测结果进行对比，判断焊接过程中是否出现缺陷，并依据缺陷相对超声试块上参考反射体的回波幅值或在确定缺陷长度的基础上进行缺陷严重程度的判断。6.如权利要求5所述的一种用相控阵超声检测不锈钢薄壁小径管焊缝质量的方法，其特征在于：所述的步骤1中选取管径88.9mm，厚度5.49mm的薄壁304L不锈钢管道焊缝作为检测对象，焊缝缺陷为L＝10mm，h＝0.55mm的未焊透，试块的检测效果代表薄壁304L不锈钢管道焊缝检测效果，因此对应可检测管径88.9mm，厚度5.49mm的薄壁304L不锈钢管道焊缝；选用7.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨会敏，张晓峰，王俊龙，严宇，杨建龙，刘伟达，李龙，董安，王宇欣，
申请(专利权)人：核工业工程研究设计有限公司，
类型：发明
国别省市：