[发明专利]一种铸铁材料缺陷的声学检测方法

权利要求书

1.一种铸铁材料缺陷的声学检测方法，其特征在于，包括以下过程：

S1：制作对比试板和最大容许缺陷试板；其中，所述对比试板上无缺陷，所述最大容许缺陷试板具有铸铁材料容许的最大缺陷，所述对比试板和最大容许缺陷试板的材质、形状、大小与待测铸铁试板完全相同；

S2：对所述对比试板进行超声检测，具体包括以下过程：

S2a：激励探头的位置O保持不动，将所述扫查探头放置于最初位置A，在A位置处扫查探头所测得的波形信号的幅度记录为A_Am；

S2b：激励探头的位置O保持不动，沿着射线OA方向不断移动扫查探头位置的同时接收和记录每个位置处波形信号的幅度，直至所测得的幅度等于5A_Am/9，记录此时扫查探头的位置B，将线段OB的长度记录为L，L为所述声学检测方法的有效检测量程；

S2c：对扫查探头位于线段AB内时所接收到的幅度进行归一化处理，得到归一化衰减曲线S，其中横坐标表征扫查探头的位置，纵坐标表征归一化后的幅度值；

S3：对所述最大容许缺陷试板进行超声检测，具体包括以下过程：

S3a：移动激励探头以及扫查探头的位置，一方面满足所述激励探头与所述扫查探头之间的距离为L，另一方面使得扫查探头的位置处于其所测得的幅度经过最大容许缺陷衰减降低后重新升高并刚刚恢复到5A_Am/9的位置，此时扫查探头的位置设定为C，激励探头的位置设定为D；

S3b：作扫查探头处于线段CD范围内的幅度的归一化衰减曲线S₁，其中横坐标表征扫查探头的位置，纵坐标表征归一化后的幅度值；

S3c：将曲线S₁与曲线S对应到同一坐标系内，其中位置C与B重合，D与O重合；

S3d：将曲线S₁与曲线S相比较，将曲线S₁相比曲线S相对衰减程度开始变快的横坐标位置设定为E；

S3e：测得线段EC之间的距离为d₁，比较线段EC内相同横坐标下曲线S₁与曲线S的纵坐标之差，获得纵坐标最大差值h；

S4：对所述待测铸铁试板进行超声检测，具体包括以下过程：

S4a：激励探头的位置保持不动，将扫查探头的最初位置设定为与激励探头相距d；

S4b：在激励探头指向扫查探头的连线的延长线上不断地改变扫查探头的位置，每次改变d₁/2，记录扫查探头所处的位置以及所测得的波形信号的幅度值，并且使得所述激励探头与所述扫查探头的距离始终保持在L内；

S5：将过程S4b中所测到的数据作成归一化衰减曲线S₂，横坐标为扫查探头的位置，纵坐标为进行归一化处理后的每个相应位置的幅度值；

S6：比较曲线S₂与S，若存在某一横坐标下曲线S₂相应纵坐标的值比曲线S相应纵坐标的值相差超过h/2，则判定待测铸铁试板上存在缺陷，若所测得的各个横坐标下曲线S₂与曲线S相应纵坐标的差值都不大于h/2，则判定该待测铸铁试板上的缺陷处于允许的范围内。

2.如权利要求1所述的铸铁材料缺陷的声学检测方法，其特征在于，所述位置O与最初位置A之间的线段OA的长度为d，d的取值范围在4cm～6cm之间。

3.如权利要求1所述的铸铁材料缺陷的声学检测方法，其特征在于，所述待测铸铁试板为厚度大于10mm的铸铁。

4.如权利要求3所述的铸铁材料缺陷的声学检测方法，其特征在于，所述d₁为20cm。

5.如权利要求1所述的铸铁材料缺陷的声学检测方法，其特征在于，所述激励探头所发出的超声波中心频率fc设定在300KHz～800KHz之间。

6.如权利要求1所述的铸铁材料缺陷的声学检测方法，其特征在于，所述缺陷为裂纹缺陷。