[发明专利]火箭贮箱搅拌摩擦焊缝集成检测方法及系统

说明书

本发明提供了一种火箭贮箱搅拌摩擦焊缝集成检测方法及系统，包括：实时检测步骤：通过形貌检测传感器、形貌检测单元实时检测焊缝表面高度信息；高度信息实时传输步骤：将高度信息实时传输到涡流阵列检测单元和涡流阵列检测传感器；提高控制步骤：通过控制涡流阵列传感器表面与焊缝表面的高度控制提高；实时显示步骤：将采用涡流阵列传感器采集到的表面缺陷和相控阵超声检测传感器采集到的内部缺陷信息实时显示在焊缝截面上；图像融合获取步骤：所述处理单元将涡流阵列和相控阵超声检测图像融合在同一图像中；处理单元获取格式为DICONDE的检测图像。本发明能够实现焊缝内部缺陷和表面缺陷的同时检测，可以实现缺陷的定性定位，提高检测效率。

技术领域

本发明涉及焊缝无损检测技术领域，具体地，涉及一种火箭贮箱搅拌摩擦焊缝集成检测方法及系统。

背景技术

运载火箭贮箱通常为大直径薄壁铝合金焊接结构，直径约为2250mm～10000mm，焊接区域厚度约为3mm～15mm。运载火箭贮箱通常由箱体、箱底焊接而成；其中，箱体由筒段焊接而成，筒段由壁板焊接而成；贮箱箱底为椭球底结构，由圆环、顶盖、型材框和各种法兰等零件焊接而成，圆环由瓜瓣焊接而成。搅拌摩擦焊是利用轴肩和搅拌头与焊件间的摩擦热使结合面处的金属塑态化形成焊缝的固相焊接方法，具有接头强度高、焊接缺陷少、焊接变形小、易于自动化、不需要填充材料、不需要保护气体、不用去除氧化膜、无飞溅、无烟尘等优点，已广泛应用于航空、航天领域。搅拌摩擦焊接内部缺陷形式主要是孔洞型缺陷、未焊透、夹杂、根部弱连接等具有明显的紧贴、细微、取向复杂的特点，增加了其缺陷无损检测的难度。对于搅拌摩擦焊焊缝需要进行多次检测，包括射线检测和(或)超声检测、渗透检测和(或)涡流检测，其中射线检测和超声检测实现焊缝内部缺陷的检测，渗透检测和涡流检测实现表面和近表面缺陷检测，存在效率低的问题。

专利文献CN104267102A公开了一种超声相控阵检测搅拌摩擦焊焊缝的方法，它涉及一种焊接结构质量检测技术领域。方案一：将聚焦声透镜和相控探头由下至上依次设置于对接焊缝的上方，聚焦声透镜与对接焊缝之间具有水层；利用相控阵探头对焊缝垂直射入进行C扫描；方案二的不同点在于利用相控阵探头对焊缝倾斜射入进行B扫描；方案三的不同点在于利用相控阵探头对焊缝倾斜射入扇形进行B扫描。该专利在解决“中射线检测和超声检测实现焊缝内部缺陷的检测，渗透检测和涡流检测实现表面和近表面缺陷检测，存在效率低的问题”上仍然都有待提高的空间。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种火箭贮箱搅拌摩擦焊缝集成检测方法及系统。

根据本发明提供的一种火箭贮箱搅拌摩擦焊缝集成检测方法，包括：实时检测步骤：处理单元通过形貌检测传感器、形貌检测单元实时检测焊缝表面高度信息；高度信息实时传输步骤：将高度信息实时传输到涡流阵列检测单元和涡流阵列检测传感器；提高控制步骤：通过控制涡流阵列传感器表面与焊缝表面的高度控制提高，获取检测信噪比提高控制信息、检测灵敏度提高控制信息；从而提高检测信噪比和灵敏度；实时显示步骤：处理单元通过形貌传感器获取焊缝接头信息，将采用涡流阵列传感器采集到的表面缺陷和相控阵超声检测传感器采集到的内部缺陷信息实时显示在焊缝截面上；图像融合获取步骤：所述处理单元将涡流阵列和相控阵超声检测图像融合在同一图像中；处理单元获取格式为DICONDE的检测图像。

优选地，还包括：选择键设置步骤：将处理单元设置选择键，进行搅拌摩擦焊焊缝表面涡流阵列检测、搅拌摩擦焊焊缝内部相控阵超声检测以及搅拌摩擦焊焊缝的涡流阵列-相控阵超声集成检测。

优选地，还包括：集成步骤：将焊缝形貌检测单元、涡流阵列检测单元和相控阵超声检测单元集成在集成检测设备中；同一时序电路操作步骤：焊缝形貌检测单元、涡流阵列检测单元和相控阵超声检测单元采用同一时序电路，通过延时开关实现焊缝同一位置的涡流阵列检测和相控阵超声检测；同一波形发生器操作步骤：涡流阵列检测单元和相控阵超声检测单元采用同一波形发生器。