[发明专利]一种核级部件焊接接头用先进超声检测方法及系统

权利要求书

1.一种核级部件焊接接头用先进超声检测方法，采用包括超声相控阵检测仪、校准试块、探头、楔块、扫查器构成的检测系统，其特征在于，检测步骤如下：

(1)确定被检件信息，在检测系统中建立接头尺寸模型；

(2)进行扫描区域设定，探头选择，连接探头和超声相控阵检测仪，组装检测系统，根据工件厚度设定聚焦法则，机械设置,灵敏度设置，楔块设置，在超声仪操作系统中添加体积校正过的扇扫图、B扫图、C扫图和D扫图；

(3)组装探头、轨道和扫查器，确定检测区域，对被检件进行半自动或自动扫查，记录扫查结果，分析扫查结果，在扇扫图中，A扫图、B扫图、C扫图中读取被检区域内的缺陷信息；

(4)按以下准则进行质量评定：

a)对非体积型缺陷，任何裂纹、未熔合、未焊透和咬边的非体积型缺陷不论波幅幅度大小，均为不合格；

b)对单独的体积型缺陷，幅度大于等于φ2-24dB时，均应进行评估和记录；幅度大于等于判废线φ2-12dB的缺陷均为不合格；幅度小于判废线φ2-12dB但大于等于定量线φ2-18dB，且长度L大于等于t/3和20mm中较小者的缺陷，均为不合格，t为母材公称厚度；

c)对累计的体积型缺陷，在焊缝长度方向12t或150mm两值中较小者的长度内，任一组长径累计尺寸大于t的体积型缺陷均为不合格；

d)对组合的体积型缺陷，若两个体积型缺陷间距d_x小于其中较大者长径的2倍、d_y和d_z均小于被检件厚度的一半和10mm两值中的较小者，则应把这两个体积型缺陷包括间距视作同一组体积型缺陷；已视为同一组体积型缺陷的长度不得用于进一步组合,d_x为两缺陷在焊接方向的最小间距，d_y为两缺陷在垂直焊接方向的最小间距，d_z为两缺陷在厚度方向的最小间距。

2.如权利要求1所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，其特征在于，步骤(1)中所述被检件信息包括被检件的材料牌号、规格、接头型式、坡口尺寸、焊接工艺。

3.如权利要求2所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，其特征在于，步骤(1)中，被检件的扫查表面不得有干扰超声波传播及妨碍超声探头移动的任何杂物和表面不平整，表面粗糙度Ra不得超过6.3μm；对于磨平的焊接接头，应作出焊缝标识、焊接位置标识和位置参考点；根据被检材料选取合适的耦合剂。

4.如权利要求1所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，其特征在于，步骤(2)中选择的探头参数如下，晶片数量不低于16片，

当最大探测厚度为6mm≤T＜15mm时，频率为7.5-10MHz，主动孔径6-10mm；

当最大探测厚度为15mm≤T＜70mm时，频率为4-7.5MHz，主动孔径7-15mm；

楔块的曲率应与被检件的形状相吻合，楔块与被检表面间隙不超过0.5mm。

5.如权利要求1或4所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，其特征在于，步骤(2)中灵敏度设置时，校准灵敏度采用Ф2横通孔作为标准反射体；根据制品形式和规格参考采用DL/T1718的PRB或PGD型试块或类似标准的试块进行TCG校准，设定TCG曲线如下：

工件厚度12mm≤T＜70mm，采用φ2-12dB的TCG曲线作为判废线，采用φ2-18dB的TCG曲线作为定量线，采用φ2-24dB的TCG曲线作为评定线；

对于12-30mm焊接接头同时设置一次波、二次波灵敏度；对于30-70mm焊接接头可分别设置一次波、二次波灵敏度。

6.如权利要求1所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，其特征在于，步骤(3)中所述的检测区域包括焊缝区与热影响区，对于母材厚度不大于30mm的焊接接头，热影响区取5mm；对于母材厚度30mm以上的焊接接头，热影响区取10mm；采用机械式列线扫查，扫描类型为扇形扫描。

7.如权利要求1所述的核级部件焊接接头用先进超声检测方法，其特征在于，还包括步骤(5)，当对缺陷性质出现怀疑时，可采用TOFD法辅助进行缺陷性质判断。