【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水电站金属部件缺陷无损检测领域，具体而言，涉及一种检测轴瓦巴氏合金结合质量的系统和方法。
技术介绍
1、轴瓦是水力发电机设备的关键部件，轴瓦的质量好坏直接影响到水轮机转动的稳定性和安全性。转轮静不平衡会对水轮机主轴产生径向离心力，尾水管的空腔气蚀会对水轮机主轴产生横向脉动力，并且活动叶片开度、止漏环间隙不均匀也会对水轮机主轴产生径向的水推力，这些作用力的存在会严重影响发电机的安全性和稳定性。水轮机导轴瓦与轴颈之间有一定厚度及压力的油膜，油膜使水轮机主轴与瓦面完全隔开，从而缓冲由水轮机主轴传来的径向力和振摆力。水轮机导轴瓦可以固定机组轴线位置，保持轴心稳定，保证机组的稳定安全运行。
2、轴瓦使用中产生的缺陷一方面是机组运行工况导致的瓦面的表面疲劳裂纹、划痕等表面缺陷，另一方面是制造中引起的结合面缺陷导致的巴氏合金层与铁基层之间存在脱胎的内部缺陷。轴瓦在运行中周期载荷、交变载荷及热膨胀应力作用下会产生疲劳，使缺陷或局部结合不良部位的巴氏合金脱胎面积增大，逐渐从衬背上脱落而造成烧瓦。因此，需要对巴氏合金轴瓦做出尽早检测，防止微小缺陷引发较大的设备的损坏。
3、目前对于轴瓦巴氏合金层结合质量的检测方法有两种，分别是渗透检测方法、超声脉冲回波直探头检测方法，渗透检测方法只能对水电站轴瓦巴氏合金结合层侧端面的结合质量进行检测，当结合层发生脱胎现象，渗透检测显示为一条红色细实线，只能确定轴瓦巴氏合金侧端面的脱胎长度，无法确定巴氏合金结合层向里扩展了多少。目前主要采用超声脉冲回波直探头进行检测，但是也面临着
技术实现思路
1、鉴于目前超声波脉冲回波直探头检测方法存在探头盲区大于轴瓦巴氏合金层厚度导致无法检测、结合层反射回波较杂、只能对探头晶片一半以上的脱胎面积进行有效检测、检测结果为波形显示，不直观等不足之处。本专利技术提出一种检测轴瓦巴氏合金结合质量的系统和方法，运用无损检测最前沿技术—全聚焦相控阵检测检测技术对水电站轴瓦巴氏合金结合层质量进行检测，可以克服盲区大、脱胎超声波回波分辨率底及能够有效解决探头晶片面积一半以下的脱胎无法有效检出的问题。而且能够进行成像检测，有效、直观显示出轴瓦脱胎情况。
2、解决方案，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种检测轴瓦巴氏合金结合质量的系统，包括相控阵检测仪，与相控阵检测仪连接的探头；
4、轴瓦对比试块，轴瓦对比试块呈长方体，轴瓦对比试块上依次若干圆柱通孔，从一端到另一端，圆柱通孔末端与上表面的距离逐渐增大；
5、人工模拟缺陷试块，由若干独立的试块组成，试块上层为巴氏合金，下层为钢基；每个试块分为两个区域，区域一为巴氏合金结合层结合良好，区域二是巴氏合金结合层脱胎；
6、以发现平底圆柱孔反射回波高度为80%作为检测灵敏度；
7、结合层脱胎情况进行评级，评级方法为通过测量轴瓦巴氏合金结合层实际脱胎面积s1，测量轴瓦瓦面整体面积s2，通过l=s1/s2，获取脱胎面积占轴瓦整体面积的百分比；设定i级为l=0、ii级为l=2%、iii级为l=5%、iv级为l=7%、大于iv级的为v级。
8、进一步地，轴瓦对比试块中，采用直径为2mm的圆柱孔来进行脱胎当量评定，分别在距离试块上表面为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm的地方制作直径为2mm的圆柱通孔，各圆柱通孔圆心水平间距为30mm。
9、进一步地，所述探头为含有延迟块的柔性探头。
10、进一步地，人工模拟缺陷试块中，第一试块的巴氏合金结合层厚度为1mm；第二试块的巴氏合金结合层厚度为2mm；第三试块的巴氏合金结合层厚度为3mm；第四试块的巴氏合金结合层厚度为4mm；第五试块的巴氏合金结合层厚度为5mm；第六试块的巴氏合金结合层厚度为6mm，每个独立试块的结合不良好区采用直径依次为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm的平底圆柱孔来模拟结合层脱胎。
11、本专利技术还涉及的一种检测轴瓦巴氏合金结合质量的方法，适用于上述的系统，以发现的平底圆柱孔反射回波高度为80%来作为检测灵敏度；
12、对水电站轴瓦巴氏合金结合层脱胎情况进行评级；评级的方法为通过测量轴瓦巴氏合金结合层实际脱胎面积s1，测量轴瓦瓦面整体面积s2，通过l=s1/s2，获取脱胎面积占轴瓦整体面积的百分比。通过设定i级为l=0、ii级为l=2%、iii级为l=5%、iv级为l=7%、大于iv级的为v级。
13、本专利技术研制全聚焦相控阵轴瓦巴氏合金结合面脱胎检测对比试块、人工模拟缺陷试块，提出一种对于基于面积百分比的轴瓦结合层脱胎评级的方法，能够实现轴瓦巴氏合金结合面脱胎的全聚焦相控阵检测，实现脱胎区域的成像检测。
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1.一种检测轴瓦巴氏合金结合质量的系统，其特征在于：包括相控阵检测仪，与相控阵检测仪连接的探头；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：轴瓦对比试块中，采用直径为2mm的圆柱孔来进行脱胎当量评定，分别在距离试块上表面为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm的地方制作直径为2mm的圆柱通孔，各圆柱通孔圆心水平间距为30mm。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述探头为含有延迟块的柔性探头。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：人工模拟缺陷试块中，第一试块的巴氏合金结合层厚度为1mm；第二试块的巴氏合金结合层厚度为2mm；第三试块的巴氏合金结合层厚度为3mm；第四试块的巴氏合金结合层厚度为4mm；第五试块的巴氏合金结合层厚度为5mm；第六试块的巴氏合金结合层厚度为6mm，每个独立试块的结合不良好区采用直径依次为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm的平底圆柱孔来模拟结合层脱胎。
5.一种检测轴瓦巴氏合金结合质量的方法，其特征在于：适用于权利要求1-4
...【技术特征摘要】
1.一种检测轴瓦巴氏合金结合质量的系统，其特征在于：包括相控阵检测仪，与相控阵检测仪连接的探头；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：轴瓦对比试块中，采用直径为2mm的圆柱孔来进行脱胎当量评定，分别在距离试块上表面为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm的地方制作直径为2mm的圆柱通孔，各圆柱通孔圆心水平间距为30mm。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述探头为含有延迟块的柔性探头。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：人工模拟...
【专利技术属性】
技术研发人员：王兴文，周正华，杨鹏，施文权，
申请(专利权)人：云南电力试验研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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