[发明专利]铝合金厚壁管缩尾超声波检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金厚壁管缩尾的检测方法。

背景技术

铝合金厚壁管是用于航空、航天领域的重要材料，管壁内如有缩尾残留，将在模锻、机加过程中产生夹杂、裂纹缺陷，导致产品报废。目前对铝合金厚壁管缩尾仍然采用金相(低倍)的方法进行比例抽样检验，这使得未被抽取的管材可能仍然有缩尾残留，给产品生产存留重大隐患。采用科学的超声波方法对其进行检测，可有效的保证军工产品质量。

发明内容

本发明解决了现有采用金相的抽检的方式对铝合金厚壁管材的缩尾残留进行检测存在的检测不彻底的问题。

铝合金厚壁管缩尾超声波检测方法的具体步骤为：

步骤一：根据厚壁管缩尾的特点，选取超声波检测仪及配套的纵波直探头和短前沿横波斜探头；

步骤二：对比试样管的选择与制孔：切取两段长为60mm、壁厚为30mm、外径为Φ150mm的无缺陷铝合金厚壁管试样管，根据厚壁管缩尾形态及深度分布特点，钻制深度在2～25mm之间的不同深度的Φ0.4mm平底孔和Φ0.4×6mm短横孔；

步骤三：制作及调试横波斜探头；将横波斜探头与工件的接触面，磨制成与管材曲率相同的弧面，以达到良好的耦合性，确保声波能量传播至工件中；

步骤四：调试纵波直探头和横波斜探头：利用对比试样管上不同深度的Φ0.4mm平底孔和Φ0.4×6mm短横孔，分别对选出的纵波直探头和横波斜探头进行综合检测性能对比；

步骤五：超声波检测仪与探头组合调试：采用超声波探头检测对比试样管上视觉分辨微弱处，使缩尾缺陷回波幅值达到满幅的80％，并记录增益dB值，与Φ0.4mm人工孔进行当量值对比，确定自然缩尾缺陷的当量及检测灵敏度；

步骤六：在对比试样管上，将超声波探头检测Φ0.4mm平底孔和Φ0.4×6mm短横孔回波幅值调整致满幅80％作为检测灵敏度；采用扫查速度为≤100mm/s，扫描速度为深度2∶1，抑制20％；使Φ0.4mm平底孔和Φ0.4×6mm短横孔能被有效检出；所述扫描速度是指用荧光屏上所示刻度表示声波转播的距离，所述刻度的横坐标表示时间，所述距离是指声程；所述深度2∶1是指用荧光屏上的刻度两小格表示反射体距检测面的垂直深度距离1mm；

步骤七：用两个探头同时对待检测的铝合金厚壁管材的尾端进行超声波检测，以任意一个超声波探头的回波幅值为满幅的80％处为起点向管尾部移动探头，直到波幅≤1％时停止移动探头，以此即为缩尾末端，以此处为分界线向超声波探头移动的反方向切取一段长20mm管件，即切除管尾部的缩尾。

由于厚壁管材缩尾与基体结合较紧密，检测面又是曲率较大的圆弧面，采用超声波进行检测在国内一直是难以解决的问题，本发明检测方法突破了这一难关，能够准确有效的检出厚壁管缩尾。本发明检测方法填补了厚壁管缩尾超声波检测的空白，使超声波检测方法得到了进一步发展和提高，与金相(底倍)方法相比，大大提高了检测准确率和检测效率，彻底消除了抽样检验经常造成缩尾残留的现象，保证了产品的质量。

本发明检测方法，填补了铝合金厚壁管缩尾采用超声波检测的空白，是超声波检测技术得到了创新和发展。与金相(低倍)检测方法相比，大大提高了准确率和检测效率，为军工产品质量提供了可靠保障。

本发明的方法尤其适用于2XXX系列的铝合金厚壁管缩尾超声波检测。

所述2XXX系列是指采用国际通用标准表示铝合金材料所属的合金系类。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式所述的一种铝合金厚壁管缩尾超声波检测方法的具体步骤为：

步骤一：根据厚壁管缩尾的特点，选取超声波检测仪及配套的纵波直探头和短前沿横波斜探头；

步骤二：对比试样管的选择与制孔：切取两段长为60mm、壁厚为30mm、外径为Φ150mm的无缺陷铝合金厚壁管试样管，根据厚壁管缩尾形态及深度分布特点，钻制深度在2～25mm之间的不同深度的Φ0.4mm平底孔和Φ0.4×6mm短横孔；

步骤三：制作及调试横波斜探头；将横波斜探头与工件的接触面，磨制成与管材曲率相同的弧面，以达到良好的耦合性，确保声波能量传播至工件中；

步骤四：调试纵波直探头和横波斜探头：利用对比试样管上不同深度的Φ0.4mm平底孔和Φ0.4×6mm短横孔，分别对选出的纵波直探头和横波斜探头进行综合检测性能对比；

步骤五：超声波检测仪与探头组合调试：采用超声波探头检测对比试样管上视觉分辨微弱处，使缩尾缺陷回波幅值达到80％，并记录增益dB值，与Φ0.4mm人工孔进行当量值对比，确定自然缩尾缺陷的当量及检测灵敏度；