[发明专利]一种焊缝平均晶粒尺寸的焊缝特征导波检测方法

权利要求书

1.一种焊缝平均晶粒尺寸的焊缝特征导波检测方法，其特征在于，该方法是按以下步骤进行检测的：

步骤一、选择合适的检测位置，沿着焊缝(1)的方向依次布置超声波探头1、超声波探头2和超声波探头3，三个探头垂直耦合于焊缝一侧的表面，超声波探头1作为激励传感器(2)，超声波探头2作为接收传感器(3-1)，超声波探头3作为接收传感器(3-2)，超声波探头2和超声波探头3之间的间距即确定为需要检测的焊缝平均晶粒大小的焊缝长度范围；

步骤二、根据检测焊缝的长度范围以及焊缝特征导波模态的频散性，选择在50～250KHz的范围内频散小的单一检测频率；

步骤三、将所选择检测频率输入任意函数发生器(4)，任意函数发生器生成的中心频率为所选择检测频率的单音频信号，经过功率放大器(5)放大其激励电压，并传输至激励传感器(2)，在焊缝中激励纵向或者切向模态的焊缝特征导波；焊缝特征导波沿着焊缝方向传播，由两个接收传感器(3-1)和(3-2)依次接收焊缝特征导波信号，并将接收到的信号显示在示波器(6)上，通过示波器显示的波形信号确定两个接收传感器接收到的最高波幅分别为A₁与A₂；

步骤四、根据接收到的导波信号的幅值A₁与A₂，由公式计算由于晶粒引起焊缝特征导波散射衰减的衰减系数Att，不同的衰减系数值表示不同的平均晶粒度；

步骤五、针对每种材料，分别制取具有不同晶粒大小的试样，其中晶粒大小的控制根据不同热处理条件获得，试样尺寸相同，对每批试样做实验，拟合出特定材料衰减系数与晶粒大小的关系曲线，对比关系曲线，获得被检测焊缝区域的平均晶粒的大小。

2.根据权利要求1所述的一种焊缝平均晶粒尺寸的焊缝特征导波检测方法，其特征在于：焊缝特征导波可以使用剪切波探头激励焊缝及其周边波速较低的切向模态焊缝特征导波，也可以使用纵波直探头或斜探头激励焊缝及其周边波速较高的纵向焊缝特征导波，选择特定的激励频率可以使焊缝中的焊缝特征导波能量集中在被检测的焊缝区域，减少能量耗散，从而使焊缝中的焊缝特征导波能实现远距离传播，激励传感器与接收传感器必须是相同的传感器。

3.根据权利要求1所述的一种焊缝平均晶粒尺寸的焊缝特征导波检测方法，其特征在于：该检测方法可以用于拼焊板焊缝平均晶粒大小的无损检测，也可以用于压力容器曲线焊缝的平均晶粒大小的无损检测。