专利名称：一种钎焊类零件钎着率的超声波水浸c扫描检测方法
技术领域：
本发明公开了一种钎焊类零件钎着率的超声波检测方法，属于检测技术领域。
背景技术：
对于钎焊类零件钎着率的检测通常采用超声波检测方法，因为钎焊缺陷通常都平 行于焊接面并且成面积状，因此将超声波垂直入射于焊接部位，如果存在钎焊缺陷，探头可 接收到来自于缺陷的最大的反射波，如果采用超声波水浸C扫描技术，通过电子闸门采集 到缺陷信号并以C扫描图象的形式显现出来，在C扫描图象上可测量缺陷的面积即而求得 钎着率。但是，当零件焊接面位置与声入射面存在夹角，现有技术是采用声束方向与焊接面 成小角度的纵波检测方式，这种方法的不足之处在于检测灵敏度有限，且不能精确计算缺 陷的面积，从而无法得到准确的钎着率；或当零件焊接位置特殊时，常规超声波检测技术根 本无合适的入射面可选而无法进行检测。
发明内容
本发明的目的是，为了克服现有的钎焊类零件钎着率检测方法中，当声入射面与 钎焊表面存在夹角时检测灵敏度低，或当无合适的声入射面可选时无法检测的不足，提供 一种新的钎焊类零件钎着率的超声波水浸检测方法。本发明的技术方案是，一种钎焊类零件钎着率的超声波水浸C扫描检测方法，包 括如下步骤第一步确定对比试块；选择与待测零件材料、钎焊部分结构相同的另一零件作为对比试块；在该对比试 块上制作声反射体，制作声反射体的原则为如果钎焊面两侧均不为密闭空腔的内壁，且 空间足够探头对钎焊表面进行检测，则可选择任一侧进行检测，另一表面做为非检测表面； 如果钎焊面一侧存在密闭空腔，则选择该侧作为非检测面；在非检测面上加工孔径为屯， d2，…的通孔后，将含有检测面和非检测面的两部分钎焊在一起形成所述的对比试块；焊接 后，通孔的底面形成一个平底孔，即反射体；第二步对对比试件上的反射体进行超声波检测；检测面与钎焊面平行时，则超声波垂直入射于检测面；当检测面与钎焊面不平行 时，则在对比试件上选择一个入射面，使得超声波以入射角α入射，通过入射面对声波的 反射或折射，反射波或折射波垂直入射在钎焊面上；所述的超声波检测方式为水浸检测； 得到反射体的C扫描图像，从图像上得到孔径为Cl1, d2，…的平底通孔相应的孔径测试值
y d>2 > …；第三步调整超声波水浸检测参数重复第二步，当所有测量误差 d 一 d d - d
^7-K，…的平均值小于10 %时，检测精度满足要求，得到相应的超声波水浸检测
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参数；
第四步根据第二步得到的入射面和入射角α，以及第三步得到的检测参数对待 测零件进行超声波水浸检测，得到钎焊面自然缺陷的C扫描图像，从图像上得到缺陷面积 Α；第五步计算待测零件钎着率《 = ^f^，其中Atl为钎焊面的总面积。
Λ0本发明的有益效果是1)提出通过检测表面对声波的折射、反射后间接垂直入射于钎焊表面的方法，解 决了检测表面与钎焊表面存在夹角，现有技术检测灵敏度低、精度差，或者钎焊结构特殊现 有检测技术无法检测的技术难题问题。2)本技术方案通过采用超声波水浸C扫描技术，具有如下优点一、可根据检测需 要灵活调节探头角度从而得到需要的声入射角；其次采用水浸检测可方便使用聚焦探头， 提高图像的信噪比；第三，可实现超声波C扫描检测，方便测量缺陷的面积从而可精确测量 钎着率。
图1是实施例1中真空钎焊零件示意2是实施例1中对比试块以及钎焊面II的超声波检测示意图、平底孔的位置分 布图3是实施例1对比试块中钎焊面II的超声波检测C扫描图象图4是实施例2待测零件示意及超声波检测及对比试块平底孔分布示意5是实施例2对比试块钎焊面III的超声波C扫描图像其中1 钎焊面I ；2 钎焊面II ；3 平底孔；4 声入射面；5 钎焊面II平底孔位置 示意；6 钎焊面I平底孔位置示意图；7 实施例1对比试块上的自然缺陷C扫描图像；8 实 施例1对比试块上3组共6个平底孔C扫描图像；9 钎焊面III ；10 平底孔；11声入射方 向
具体实施例方式实施例一本实施例中的待测零件如图1所示，该零件包括两个钎焊面1，2 ；该钎焊类零件钎着率的超声波水浸检测方法，包括如下步骤第一步确定对比试块；选择与待测零件材料结构完全相同的的另一零件作为对比试块，参阅图2 ；由于 钎焊面Il和钎焊面112均存在一侧有密闭空腔的情况，选择该侧作为非检测面；焊接前在 钎焊表面1和2的非检测面上各加工孔径为Cl1 = 1. 1，d2 = 1. 6，d3 = 3. 2的三组，每组两 个共六个通孔，通孔之间的距离等间距为25mm，。加工中，由于加工误差的存在，实际侧的的 孔径大小与设计的三组孔径大小有微小的不一致，具体数据在下页表中可以见到。将检测 面和非检测面进行焊接，为阻止钎料进入孔内，影响反射体的实际尺寸，焊接前在孔的圆周 涂敷阻流剂RED ST0P0FF CSS156。焊接后，通孔处形成一个平底孔，即反射体。因为平底孔 的孔底为一平面，与钎焊表面的缺陷具有可比性。
第二步对对比试件上的反射体进行超声波水浸检测；对钎焊面112，检测面与钎焊面平行，超声波垂直入射于检测面；对于钎焊面 II，检测面与钎焊面不平行，参阅图2，在对比试件上选择一个入射面4，根据折射定律 sin a sin B
；=^，这里α为入射角度，β为折射角度，C1为水中纵波声速，C2为待测零件中的纵
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波声速，针对本实施例中的待测零件可求得入射角α =6.5°，声波以该入射角入射在入 射面4上，通过入射面4对声波的折射后垂直入射在钎焊面112上；参阅图3，通过水浸C扫 描检测，得到钎焊面II 2的C扫描图像，从图像上得到孔径为Cl1 = 0. 044in,d2 = 0. 064in, d3 = 0. 125in的两组共6个的平底通孔相应的孔径测试值式，毛，式各2组共6个。同样，得 到钎焊面Il的两组共6个的平底通孔相应的孔径测试值未各2组共6个。第三步调整超声波水浸检测参数重复第二步，当所有钎焊面的所有测量误差 d -d d ~d
""1^，^7"^，…的各绝对值小于10%时，检测精度满足要求，得到相应的超声波水浸检
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测参数；本实施例中的对两个钎焊面的最终测量数据见下表，其中孔径大小(理论)表示 设计的理想孔径，孔径大小d(实际)表示加工通孔后的孔径值，因为每个孔径都加工了两 组，所以每个理论孔径对应了两个实际孔径；孔径大小j中H表示轴向测量结果；V表示周
向测量结果。
权利要求
1.一种钎焊类零件钎着率的超声波水浸C扫描检测方法，其特征在于，包括如下步骤 第一步确定对比试块；选择与待测零件材料、钎焊部分结构相同的另一零件作为对比试块；在该对比试块上 制作声反射体，制作声反射体的原则为如果钎焊面两侧均不为密闭空腔的内壁，且空间足 够探头对钎焊表面进行检测，则可选择任一侧进行检测，另一表面做为非检测表面；如果钎 焊面一侧存在密闭空腔，则选择该侧作为非检测面；在非检测面上加工孔径为Cl1, d2，…的 通孔后，将含有检测面和非检测面的两部分钎焊在一起形成所述的对比试块；焊接后，通孔 的底面形成一个平底孔，即反射体；第二步对对比试件上的反射体进行超声波检测；检测面与钎焊面平行时，则超声波垂直入射于检测面；当检测面与钎焊面不平行时，则 在对比试件上选择一个入射面，使得超声波以入射角α入射，通过入射面对声波的反射或 折射后反射波或折射波垂直入射在钎焊面上；所述的超声波检测方式为水浸检测；得到反 射体的C扫描图像，从图像上得到孔径为屯，屯，…的平底通孔相应的孔径测试值《，式，…； 第三步调整超声波水浸检测参数重复第二步，当检测精度满足要求，得到相应的超声 波水浸检测参数；第四步根据第二步得到的入射面和入射角α，以及第三步得到的检测参数对待测零 件进行超声波水浸检测，得到钎焊面自然缺陷的C扫描图像，从图像上得到缺陷面积A ；第五步计算待测零件钎着率《 = ^^，其中Atl为钎焊面的总面积。Α0
2.一种如权利要求1所述的钎焊类零件钎着率的超声波水浸检测方法，其特征在于， 所述的第三步中的检测精度满足要求的判断依据为所有测量误差
3.—种如权利要求1所述的钎焊类零件钎着率的超声波水浸检测方法，其特征在于， 所述的一步中，在非检测面上加工孔径为Cl1, d2，…的通孔后，在通孔圆周涂敷阻流剂，然后再将含有检测面和非检测面的两部分钎焊在一起形成所述的对比试块。
全文摘要
本发明公开了一种钎焊类零件钎着率的超声波检测方法。该方法首先选择与待测零件材料、钎焊部分结构相同的另一零件作为对比试块；在该对比试块上制作已知孔径的平底孔，并选择一定入射面和入射角对对比试件上的平底孔进行超声波检测，得到平底孔相应的孔径测试值，得到满足精度要求时相应的超声波水浸检测参数；采用与对比试件同样的入射面、入射角、超声波检测参数对待测零件进行超声波水浸检测，测得钎焊面缺陷面积，并计算钎着率。本发明的方法通过检测表面对声波的折射、反射后使声波间接垂直入射于钎焊表面的方法，解决了检测表面与钎焊表面存在夹角，现有技术检测灵敏度低、精度差，或者钎焊结构特殊现有检测技术无法检测的技术难题问题。
文档编号G01B17/00GK102095798SQ20101053485
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月4日 优先权日2010年11月4日
发明者李泽, 王婵, 董瑞琴 申请人:西安航空动力股份有限公司