[发明专利]一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法

说明书

一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法，所述方法先对对比试块焊缝进行检测，验证设置的模拟缺陷可以被检测到；然后将两只横波斜探头发射探头（1）和接收探头（2），对称放置在受检厚壁管环焊缝（3）两侧母材外表面上，调整探头中心距至合适距离，将直通波调整至满屏高度的40%‑80%，按非平行扫查方式对受检厚壁管环焊缝进行检测。本发明采用65度横波斜探头进行检测，与现有检测方法相比，探头的能量损失小，检测灵敏度大幅提高。能显著提高焊缝表层的圆形气孔、横向裂纹等具有点状缺陷特征的缺陷检出率。该检测方法也不会受到底波的各种变型波的干扰。

技术领域

本发明涉及一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法，属焊缝超声波检测技术领域。

背景技术

衍射时差法超声检测与传统的超声波检测方法相比，具有独特的技术优势，随着衍射时差法超声检测相关技术标准的制定和发布，衍射时差法超声检测技术在国内得到广泛的应用。在电力工业领域，随着火力发电机组锅炉不断向高参数、大容量方向发展，大直径厚壁管得到越来越多的应用。这些管道的厚度可以超过60毫米，随着管道壁厚增大，焊缝余高也变宽，余高宽度可以超过40毫米。在对这些大直径厚壁管环焊缝进行衍射时差法超声检测时，由于焊缝余高的限制，探头中心距不能设的太小。直通波的幅值是随着探头中心距增大而急剧减小的。在对焊缝表层进行检测时，为保证合适的检测灵敏度，须使直通波的幅值保持在40-80％满屏高。因此在对大直径厚壁管环焊缝表层进行检测时，为保证合适的灵敏度，不得不大幅提高检测设备的增益，从而导致干扰信号的幅值也相应增大，缺陷信号的信噪比减小，造成识别困难。特别是具有点状缺陷特征的缺陷，如圆形气孔、横向裂纹等，其信号可完全被干扰信号湮没，无法识别，导致漏检。

为了提高厚壁管环焊缝表层缺陷的检出率，就要提高表层缺陷的信噪比，研究新的表层缺陷衍射时差超声检测工艺方法就非常有意义。

发明内容

本发明的目的是，为了提高厚壁管环焊缝表层缺陷的检出率，本发明提供一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法，其特征在于：所述衍射时差超声检测方法先对对比试块焊缝进行检测，验证设置的模拟缺陷可以被检测到；然后将两只横波斜探头对称放置在受检厚壁管环焊缝两侧母材外表面上，调整探头中心距至合适距离，将直通波调整至满屏高度的40％-80％，按非平行扫查方式对厚壁管环焊缝进行检测。

所述方法的检测步骤如下：

(1)制作一块材质为Q235-A的对比试块；

(2)将两只横波斜探头对称放置在所述步骤(1)中对比试块焊缝两侧母材外表面上，调整探头中心距至合适距离；

(3)将直通波调整至满屏高度的40％-80％；

(4)按非平行扫查方式对所述步骤(1)中对比试块焊缝进行检测，验证设置的4个模拟缺陷可以被检测到；

(5)将所述步骤(2)中的两只横波斜探头对称放置在受检厚壁管环焊缝两侧母材外表面上，调整探头中心距至所述步骤(2)中的合适距离，此时探头前沿与焊缝边缘相距约5mm；

(6)将直通波调整至满屏高度的40％-80％；

(7)按非平行扫查方式对所述步骤(5)中的厚壁管环焊缝进行检测。

所述步骤(1)中的对比试块外形尺寸的长宽高为210mm×200mm×60mm，对比试块中心有一道焊缝，焊缝采用U型坡口，单面焊双面成型，焊缝宽度约40mm。在焊缝中设置有四个模拟缺陷，分别是Φ5mm气孔，20mm长横向裂纹，内部纵向裂纹和上表面纵向裂纹。