一种薄板焊缝超声相控阵检测楔块的方法
【专利摘要】一种薄板焊缝超声相控阵检测楔块的方法，涉及薄板焊缝的检测领域。本发明为了解决采用分析计算及声场模拟仿真方法进行相控阵横波探伤楔块设计方法不完善的问题。本发明的一种薄板焊缝超声相控阵检测楔块的方法包括以下步骤：步骤一、确定出入射角α1：采用声线模拟的方式使楔块中入射的声束刚好反射到板中间位置，同时采用声场模拟的方法，在已知被检测薄板板厚度的前提下，利用声场模拟软件CIVA模拟出不同角度下声束的声束聚焦状况，角度范围为60°～80°，然后选择聚焦效果最好且声束入射点距离较大时的角度，以确定折射角β值的范围，可确定出入射角α1；步骤二、确定楔块前沿长度。本发明用于薄板焊缝的检测。
【专利说明】一种薄板焊缝超声相控阵检测楔块的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及到一种薄板焊缝超声相控阵检测楔块的方法，属于薄板焊缝的检测领 域。
【背景技术】
[0002] 薄板焊缝的检测一直是无损检测行业的难点之一，而采用超声相控阵检测薄板焊 缝主要需要考虑以下三个问题：1、检测时探头楔块前沿不应越过焊缝边缘，2、相控阵声束 需要最大程度地覆盖到检测区域，3、在缺陷探测位置处能够实现声束聚焦。为了实现以上 三点要求，需要确定合适的声束入射角以及合适的楔块几何形状，在实验中应选择合适的 声束摆动范围。而现有技术中，多是通过长时间的摸索实验形成的经验来设计楔块，不具有 针对性，并且往往不够精确，因此实用性会受到一定局限。采用分析计算及声场模拟仿真方 法进行相控阵横波探伤楔块设计方法还有待完善。
【发明内容】
[0003] 为了解决采用分析计算及声场模拟仿真方法进行相控阵横波探伤楔块设计方法 还有待完善的问题，本发明提供了一种薄板焊缝超声相控阵检测楔块的方法。
[0004] 本发明的技术方案是：一种薄板焊缝超声相控阵检测楔块的方法，包括以下步 骤：
[0005] 步骤一、确定出入射角a i :采用声线模拟的方式使楔块中入射的声束刚好反射到 被检测薄板的中间位置，同时采用声场模拟的方法，在已知被检测薄板板厚度的前提下，利 用声场模拟软件CIVA模拟出不同角度下声束的声束聚焦状况，角度范围为60°?80°，然 后选择聚焦效果最好且声束入射点距离较大时的角度，以确定折射角P值的范围，再根据 下列snell公式，可确定出入射角a i ;
【权利要求】
1. 一种薄板焊缝超声相控阵检测楔块的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、确定出入射角CI1 :采用声线模拟的方式使楔块中入射的声束刚好反射到被检 测薄板的中间位置，同时采用声场模拟的方法，在已知被检测薄板板厚度的前提下，利用声 场模拟软件CIVA模拟出不同角度下声束的声束聚焦状况，角度范围为60°?80°，然后选 择聚焦效果最好且声束入射点距离较大时的角度，以确定折射角P值的范围，再根据下列 snell公式，可确定出入射角a1;
C1是有机玻璃声速，Csl为铝中横波声速，P是折射角； 步骤二、确定楔块前沿长度：声束从晶片发出后经过楔块直接入射到薄板中，在折射角 为90°时，测出边缘晶片声束的入射点与最末端晶片所对应的垂直入射点之间的距离，据 此计算出楔块前沿长度。
2. 根据权利要求1所述的薄板焊缝超声相控阵检测楔块的方法，其特征在于，楔块前 沿设有锯齿状槽。
【文档编号】G01N29/24GK104359982SQ201410663770
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】刚铁, 王常玺, 张佳莹, 冯伟 申请人:哈尔滨工业大学