[发明专利]用于激光增材连接区水浸超声无损检测工艺制定方法

权利要求书

1.一种用于激光增材连接区水浸超声无损检测工艺制定方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤一：根据激光增材焊接件形状、尺寸和缺陷分布规律分析，确定超声入射方向和检测面；

所述缺陷分布规律分析为分析激光功率、扫描速度、扫描间距、铺粉厚度或送丝速度激光增材焊接工艺参数以及固溶时效处理对激光增材连接区质量影响规律，梳理总结缺陷特征规律，包括缺陷类型、位置、走向以及尺寸；

所述超声入射方向的确定以声入射方向与缺陷主反射面垂直为原则；

步骤二：在确定超声入射方向和检测面基础上，获知激光增材焊接件待检厚度；

步骤三：利用模拟仿真软件根据步骤一中激光增材焊接件形状、尺寸及其中缺陷特征规律，建立仿真模型；所述仿真模型包括无缺陷仿真模型和含有步骤一中缺陷分布规律的有缺陷仿真模型；

步骤四：在无缺陷仿真模型上，进行声场仿真模拟，得出所需探头或探头组合有效声场覆盖的深度范围，确定适合的探头或探头组合；

所述适合的探头或探头组合在已有的商业探头和楔块无法满足检测需要时，需根据激光增材连接区检测需求以及仿真所确定的探头晶片、频率和焦距参数，设计制作相应的超声探头；

步骤五：在有缺陷仿真模型上设置扫查方向、步进方向和扫查间距参数，利用步骤四确定的适合的探头或探头组合开展缺陷检测仿真模拟，当模型中各缺陷能够有效被检出且灵敏度满足要求时，探头或各个组合探头参数和水距作为初步确定的检测工艺参数；

步骤六：根据激光增材连接区检测要求、材质和缺陷特征规律，结合仿真模型以及模拟检测结果，设计制作超声检测专用对比试块；

步骤七：采用初步确定的检测工艺参数，在所述对比试块上进行超声检测试验，分析人工模拟缺陷的检测效果，将检测得到的包括人工模拟缺陷位置、回波信号强度、当量尺寸参数与缺陷响应仿真获得的参数进行比较，计算二者的偏差，通过分析偏差产生原因对初步确定的检测工艺参数进行相应优化，得到优化后的检测工艺参数；

步骤八：基于优化后的检测工艺参数，利用对比试块中人工缺陷调整超声检测灵敏度，对激光增材连接区进行超声检测，通过超声检测数据以及连接区断面分析，对优化后的检测工艺参数进一步验证；

步骤九：当模型中各缺陷能够有效被检出且灵敏度满足要求，优化后的检测工艺参数确定为最终的检测工艺参数，完成激光增材连接区超声检测工艺制定。

2.根据权利要求1所述的用于激光增材连接区水浸超声无损检测工艺制定方法，其特征在于，步骤三中所述仿真模型的模型材料类型、密度、均匀性、横纵波声速、横纵波衰减、噪声相关参数与被测工件相同或相近。

3.根据权利要求1所述的用于激光增材连接区水浸超声无损检测工艺制定方法，其特征在于，步骤五中扫查间距不大于声束直径的二分之一。

4.根据权利要求1所述的用于激光增材连接区水浸超声无损检测工艺制定方法，其特征在于，步骤六中对比试块作为判定产品经超声检测是否合格的依据，并用于调整超声检测中声速和检测灵敏度。

5.根据权利要求1所述的用于激光增材连接区水浸超声无损检测工艺制定方法，其特征在于，步骤六中对比试块的材质与被测工件相同，或其声速、声衰减和声阻抗声学参数与被测件材质相近。

6.根据权利要求1所述的用于激光增材连接区水浸超声无损检测工艺制定方法，其特征在于，步骤六对比试块形状简单，相对于工件被检部位具有代表性。

7.根据权利要求1所述的用于激光增材连接区水浸超声无损检测工艺制定方法，其特征在于，步骤六对比试块中人工缺陷特征应根据被检测对象缺陷规律进行确定。