[发明专利]一种风塔焊缝缺陷的非线性超声波无损检测方法

摘要

本发明公开了一种风塔焊缝缺陷的非线性超声波无损检测方法，包括前期准备，具体包括选择检测仪、选择探头、扫描速度的调节以及检测灵敏度的调节，最后进行缺陷大小的测定。本发明具有检测方法简单，可以更好的对缺陷进行定位及定量，在不超标准范围的缺陷可以不作返修，节约成本，同时提高工作效率的优点。

主权项

一种风塔焊缝缺陷的非线性超声波无损检测方法，其特征在于，包括以下步骤:A、前期准备：a、选择检测仪：对于定位要求高的情况，选择水平线性误差小的检测仪；对于定量要求高的情况，选择垂直线性好，衰减器精度高的检测仪；对于板厚较大的工件的检测，选择灵敏度余量高、信噪比高、功率大的检测仪；对于为了有效地发现近表面缺陷和区分相邻缺陷，选择盲区辨、分率力好的检测仪；对于室外现场检测，选择重量轻，荧光屏亮度好，抗干扰能力强的携带式检测器；b、选择探头：超声波检测中，超声波的发射和接收都是通过探头来实现的，检测前应根据被检对象的形状、衰减和技术要求来选择探头，探头的选择包括探头的型式、频率、晶片尺寸和斜探头K值的选择；探头型式有纵波直探头、横波斜探头表面波探头、双晶探头、聚焦探头，根据工件的形状和出现缺陷的部位、方向条件来选择探头的型式，使声束轴线与缺陷垂直，频率在O.5～10MHz之间，探头圆晶片尺寸为φ10～φ30mm，在实际探伤中，当工件厚度较小时，应选用较大的K值，以便增加一次波的声程，避免近场区探伤，当工件厚度较大时，应选用较小的K值；c、扫描速度的调节：仪器示波屏上时基扫描线的水平刻度值τ与实际声程x（单程）的比例关系，即τ∶x=1∶n称为扫描速度或时基扫描线比例，检测前根据探测范围来调节扫描速度，以便在焊缝及热影响区发现缺陷并对缺陷定位；d、检测灵敏度的调节：检测灵敏度是指在确定的声程范围指探头两次接收的范围内，发现规定大小缺陷的能力，通过调节仪器上的增益、衰减器、发射强度灵敏度旋钮来实现，对于纵波直探头检测的调节采用仪器按1∶n调节纵波扫描速度，缺陷波前沿所对的水平刻度值为τf、测缺陷至探头的距隔xf为：xf=nτf，探头波束轴线不偏离，则缺陷正位于探头中心轴线上，对于表面波检测的调节，在表面波检测时，缺陷位置的确定方法同纵波，缺陷位于工件表面，并正对探头中心轴线，对于横波检测的调节，横波斜探头检测平面时，波束轴线在探测面处发生折射，工件中缺陷的位置由探头的折射角和声程确定或由缺陷的水平和垂直方向的投影来确定，由于横波速度可按声程、水平、深度来调节；B、缺陷大小的测定：当缺陷尺寸小于声速截面的情况下采用当量法和底波高度法，当量法确定的缺陷尺寸是缺陷的当量尺寸，常用的当量法有当量试块比较法、当量计算法和当量AVG曲线法；当工件中缺陷尺寸大于声束截面时，采用测长法来确定缺陷的长度，测长法是根据缺陷波高与探头移动距离来确定缺陷的尺寸，按规定的方法测定的缺陷长度称为缺陷的指示长度，由于实际工件中缺陷的取向、性质、表面状态都会影响缺陷回波高，因此缺陷的指示长度总是小于或等于缺陷的实际长度，根据测定缺陷长度时的灵敏度基准不同将测长法分为相对灵敏度法、绝对灵敏度法和端点峰值法；底波高度法是利用缺陷波与底波的相对波高来衡量缺陷的相对大小，当工件中存在缺陷时，由于缺陷反射，使工件底波下降，缺陷愈大，缺陷波愈高，底波就愈低，缺陷波高与底波波高之比就愈大；利用非线性共振技术实现对焊缝缺陷的检测，针对塔筒焊缝中已知缺陷类型及位置，在缺陷附近进行宽带超声激励和多点接收，研究不同接收点的信号谱与焊接完好时的对比，从接收信号中提取非线性共振频率偏移信息；以此为基础，利用共振频率附近的窄带超声信号进行激励，研究滋生的非线性谐波成分对不同缺陷类型、大小、方向的敏感性。