专利名称：异种金属焊缝超声爬波检测方法
技术领域：
本发明属于一种超声波检测方法，具体涉及一种异种金属焊缝超声爬波检测方法。
背景技术：
异种金属焊接是指被焊接的两个金属种类不同。由于被焊接金属的种类不同造成 焊缝可能会出现各种各样的缺陷。其中最典型的缺陷是焊接热裂纹，即焊缝中存在裂纹，裂 纹单个出现或连续出现。焊接热裂纹中有一小类称为小开口裂纹，小开口裂纹是指裂纹长 度一般在2 3mm，缺陷高度(裂纹纵向高度)小于3mm，裂纹开口宽度0. lmm左右，缺陷深 度(裂纹距离焊缝表面的高度) 一般在3mm以内，部分在3 6mm。 由于焊接后异种金属大量应用于核反应堆中，而核反应堆的安全性要求非常高， 同时核反应堆由于产生放射性也会加速焊缝内裂纹的恶化速度，因此必须能够有效的检测 出这些焊接热裂纹。 现有的检测方法一般包括液体渗透检测法、体积性检测方法RT和体积性检测方 法UT三种。其中液体渗透检测法是用液体对焊缝表面进行检测的方法，该方法只能检测出 焊缝外表面开口缺陷，无法检测出埋藏缺陷，而且对于检测出的缺陷也无法确定其高度方 向的尺寸。体积性检测方法RT和体积性检测方法UT均能检测出大部分缺陷，但是当缺陷 的方向与射线的方向成特定角度的时候会出现漏检，而且该方法不能检测小开口裂纹。
发明内容
本发明的目的是提供一种能有效检测异种金属焊缝的小开口裂纹，并测量出小开 口裂纹的深度、长度和高度尺寸的异种金属焊缝超声爬波检测方法。
本发明是这样实现的一种异种金属焊缝超声爬波检测方法，包括如下步骤
(1)仪器深度测量校准 利用专用深度测量校准试块对超声波仪器进行深度测量校准；所述的专用深度测 量校准试块为管材沿其轴向的一小块截块，在专用深度测量校准试块顶部钻有距离圆周面 不同深度的三个平底孔，调节仪器的相关参数，使得仪器对于这三个不同深度的平底孔在 仪器上的深度显示值与其实际的深度值误差在±0. 5mm范围之内； [ooog] (2)灵敏度标定 利用爬波灵敏度标定试块标定仪器的灵敏度；所述的爬波灵敏度标定试块为管材 沿其轴向的一小块截块，在爬波灵敏度标定试块顶部距离圆周面最高处2mm的地方加工横 通孔(4)，横通孔(4)的直径为1. 6mm，标定的方法为移动爬波探头，对准灵敏度标定试块上 深2mm，直径1.6mm的横通孔(4)，找到横通孔(4)的最大反射波，调节仪器的灵敏度，使反 射波达80%满屏高，此时仪器的灵敏度即为检测的基本灵敏度；
(3)检测 检测包括深度检测和高度检测。
在要检测的异种金属焊缝上进行扫查，发现缺陷，移动探头位置，使缺陷反射波在 屏幕上显示为最大，此时仪器的显示深度即为缺陷的深度；缺陷高度测量方法为①调节 检测灵敏度，使得噪声信号为仪器满屏10% 20%高度；②前后移动探头，根据动态波形， 寻找缺陷主峰前后的伴随着主峰一起具有游动性的小峰，位于主峰前的伴随的小峰为缺陷 的上端点的反射波，位于主峰后的伴随小峰为缺陷的下端点反射波；③移动探头，将缺陷的 下端反射波找到最高，记录下端反射点的深度，同样的方法，测量缺陷上端反射点的深度， 上下端点的深度差即为缺陷的高度。 使用本发明的效果是(l)爬波对缺陷深度测量效果爬波能够检测的深度在 0. 5 9mm，深度测量误差为±0. 5mm。 (2)爬波对缺陷高度测量效果能对自身高度大于等 于2mm的平面性缺陷进行高度测量，其测量误差为士lmm。
图1是专用深度测量校准试块正视图
图2是专用深度测量校准试块俯视图
图3是专用深度测量校准试块右视图
图4是爬波灵敏度标定试块正视图
图5是爬波灵敏度标定试块俯视图
图6是爬波测量缺陷高度波形图 图中1.平底孔①、2.平底孔②、3.平底孔③、4.横通孔、A.上端点反射波、B.下 端点反射波、C.缺陷主峰、D.噪声信号。
具体实施例方式—种异种金属焊缝超声爬波检测方法，包括如下步骤
(1)仪器深度测量校准 利用专用深度测量校准试块对超声波仪器进行深度测量校准。所述的超声波仪器 包括爬波探头和用于数据处理的计算机，该爬波探头为公知的爬波探头。如图1、图2、图3 所示，专用深度测量校准试块为管材沿其轴向的一小块截块，在专用深度测量校准试块顶 部钻有距离圆周面不同深度的三个平底孔，三个平底孔均平行于管材轴向且从试块顶部钻 到焊缝中心线，平底孔的直径为2mm。校准的方法为利用深度测量校准试块上直径大小为 2mm，深度不同的平底孔，调节仪器的相关参数，使得对于这三个不同深度的平底孔在仪器 上的深度显示值与其实际的深度值误差在±0. 5mm范围之内。
(2)灵敏度标定 利用爬波灵敏度标定试块标定仪器的灵敏度。如图4、图5所示爬波灵敏度标定试 块为管材沿其轴向的一小块截块，在爬波灵敏度标定试块顶部距离圆周面最高处2mm的地 方加工横通孔4。横通孔4的直径为1.6mm。标定的方法为移动爬波探头，对准灵敏度标定 试块上深2mm，直径1. 6mm的横通孔4，找到横通孔4的最大反射波，调节仪器的灵敏度，使 反射波达80%满屏高，此时仪器的灵敏度即为检测的基本灵敏度。
(3)检测 检测包括深度检测和高度检测。
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在要检测的异种金属焊缝上进行扫查，发现缺陷，移动探头位置，使缺陷反射波在 屏幕上显示为最大，此时仪器的显示深度即为缺陷的深度。缺陷高度测量方法为①调节检 测灵敏度，使得噪声信号为仪器满屏10% 20%高度，噪声信号为图6中D所示。②前后 移动探头，根据动态波形，寻找缺陷主峰前后的伴随着主峰一起具有游动性的小峰，位于主 峰前的伴随的小峰为缺陷的上端点的反射波，位于主峰后的伴随小峰为缺陷的下端点反射 波，上下端点的反射波及缺陷主峰分别为图6中的A、B、C所示。③移动探头，将缺陷的下端 反射波找到最高，记录下端反射点的深度，同样的方法，测量缺陷上端反射点的深度，上下 端点的深度差即为缺陷的高度。
权利要求
一种异种金属焊缝超声爬波检测方法，其特征在于包括如下步骤(1)仪器深度测量校准利用专用深度测量校准试块对超声波仪器进行深度测量校准；所述的专用深度测量校准试块为管材沿其轴向的一小块截块，在专用深度测量校准试块顶部钻有距离圆周面不同深度的三个平底孔，调节仪器的相关参数，使得仪器对于这三个不同深度的平底孔在仪器上的深度显示值与其实际的深度值误差在±0.5mm范围之内；(2)灵敏度标定利用爬波灵敏度标定试块标定仪器的灵敏度；所述的爬波灵敏度标定试块为管材沿其轴向的一小块截块，在爬波灵敏度标定试块顶部距离圆周面最高处2mm的地方加工横通孔(4)，横通孔(4)的直径为1.6mm，标定的方法为移动爬波探头，对准灵敏度标定试块上深2mm，直径1.6mm的横通孔(4)，找到横通孔(4)的最大反射波，调节仪器的灵敏度，使反射波达80％满屏高，此时仪器的灵敏度即为检测的基本灵敏度；(3)检测检测包括深度检测和高度检测。在要检测的异种金属焊缝上进行扫查，发现缺陷，移动探头位置，使缺陷反射波在屏幕上显示为最大，此时仪器的显示深度即为缺陷的深度；缺陷高度测量方法为①调节检测灵敏度，使得噪声信号为仪器满屏10％～20％高度；②前后移动探头，根据动态波形，寻找缺陷主峰前后的伴随着主峰一起具有游动性的小峰，位于主峰前的伴随的小峰为缺陷的上端点的反射波，位于主峰后的伴随小峰为缺陷的下端点反射波；③移动探头，将缺陷的下端反射波找到最高，记录下端反射点的深度，同样的方法，测量缺陷上端反射点的深度，上下端点的深度差即为缺陷的高度。
全文摘要
本发明属于一种超声波检测方法，具体涉及一种异种金属焊缝超声爬波检测方法。它包括如下步骤(1)仪器深度测量校准；(2)灵敏度标定；(3)检测。使用本发明的效果是(1)爬波对缺陷深度测量效果爬波能够检测的深度在0.5～9mm，深度测量误差为±0.5mm。(2)爬波对缺陷高度测量效果能对自身高度大于等于2mm的平面性缺陷进行高度测量，其测量误差为±1mm。
文档编号G01B17/00GK101750034SQ20081018310
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月11日 优先权日2008年12月11日
发明者严智, 于岗, 王庆武, 袁光华, 袁建中 申请人:秦山第三核电有限公司