[发明专利]铝合金厚壁管热裂纹化合物填充缺陷的超声波探伤方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金制造领域，具体涉及采用超声波技术对铝合金厚壁管热裂纹化合物填充缺陷无损探伤方法。

背景技术

铝合金厚壁管是兵器制造业必用产品，近几年来，厚壁管材易发生用户在加工成成品零件后发现有裂纹缺陷，给制造商和用户都造成很大的经济损失。这种裂纹缺陷特点在于在强光下观察加工好的经阳极氧化的成品件内表面纵向有一条很细的直线，在低倍试片截面上从里往外显示无规律的弯曲细线，经金相分析是由铸造而产生的内孔放射状热裂纹化合物填充缺陷。热裂纹化合物填充缺陷检测难点是裂纹缺陷被化合物填充时没有开裂，低倍试片在不侵蚀前是无法看到的，而且此缺陷产生是无规律的，因此无很好的方法检测到热裂纹化合物填充缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了解决铝合金厚壁管放射状热裂纹化合物填充缺陷的无损检测问题，提供一种铝合金厚壁管热裂纹化合物填充缺陷超声波探伤方法。

铝合金厚壁管热裂纹化合物填充缺陷超声波探伤方法的步骤如下：

步骤一：选择超声波探伤仪；

步骤二：选择超声波探头及探头曲率的磨制：选择超声波探头用细砂纸磨制探头与被检管材的接触面，使探头与被检管材的接触面曲率与被检管材外表面的曲率相一致；

步骤三：对比试样的选择：在同规格和同合金的无缺陷厚壁管上截取150mm长作为对比试样；

步骤四：人工槽伤的制作：在对比试样上分别刻制一组内表面纵向人工槽伤2和一组外表面纵向人工槽伤1，内、外表面纵向人工槽伤位置沿轴心对称分布，两组人工槽伤相差180°，每组人工槽伤有四个人工槽伤，人工槽伤分别设置四种尺寸；

步骤五：调试超声波探伤仪：首先用一次横波调试超声波探伤仪参数使第一种尺寸的内表面纵向槽伤能有效检出；之后用二次横波调试超声波探伤仪参 数使第一种尺寸的外表面纵向槽伤能有效检出；最后在上述调试参数基础上再提高6dB；

步骤六：用步骤五调试好的探伤参数探测铝合金厚壁管放射状热裂纹化合物填充缺陷试样，探头移动方向沿着管材周向扫查；

步骤七：扫查检测完毕后，返回步骤五依次以第二、三和四种尺寸的槽伤再次调试超声波探伤仪，并通过步骤六根据已调试好的探伤参数探测铝合金厚壁管放射状热裂纹化合物填充缺陷试样，最后完成试样的探伤。

本发明是选用信噪比大、抗干扰能力强、宽频带、窄脉冲超声波探伤仪，选用在高灵敏度下始波脉冲窄、检测灵敏度高、信噪比高、5MHzK1横波探头进行性能指标测试，然后，根据厚壁管外径对探头进行磨弧，弧的切线要偏离横波入射声速轴线。对铝合金厚壁管进行超声波无损检测，探测放射状热裂纹化合物填充缺陷，但是超声波探伤不是万能的，超声波检测能力是在λ/2波长，如选用5MHz横波，探伤铝材检测能力是在0.3mm左右，超声波探伤对缺陷的定位是很准确的，但定性是很难的，而根据试验的结果能探测出的点状脏物尺寸是在50μm，并能够准确判定热裂纹化合物填充缺陷，且曲面探伤比平面探伤难度大，所以采用本发明所述的方法进行探伤所获得的数据已超出探伤工作者常规认识，实践证明超声波检测能力不只是在λ/2波长左右，凭我们的探测经验能够判定热裂纹化合物填充缺陷。

经大量实践证明，采用本发明的探伤方法进行探伤检测的几十批铝合金厚壁管出厂后没有出现一次质量异议。本发明的探伤方法的研究成功保证了国防工业用铝合金厚壁管产品质量要求。

附图说明

图1为步骤四中所述人工槽伤的位置示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式步骤如下：

步骤一：选择超声波探伤仪；

步骤二：选择超声波探头及探头曲率的磨制：选择超声波探头用细砂纸磨制探头与被检件的接触面，使其曲率与被检管材外表面的曲率相一致；

步骤三：对比试样的选择：在同规格和同合金的无缺陷厚壁管上截取150mm长作为对比试样；

步骤四：人工槽伤的制作：在对比试样上分别刻制一组内表面纵向人工槽伤2和一组外表面纵向人工槽伤1，内、外表面纵向人工槽伤位置沿轴心对称分布，两组人工槽伤相差180°，每组人工槽伤有四个人工槽伤，人工槽伤长×宽×深尺寸分别为8mm×0.5mm×0.5mm、8mm×0.5mm×1.0mm、8mm×0.5mm×mm1.5mm和8mm×0.5mm×2mm四种尺寸；