[发明专利]超声波探伤装置及方法、焊接钢管的制造及品质管理方法有效
申请号: | 201780044361.8 | 申请日: | 2017-07-03 |
公开(公告)号: | CN109564197B | 公开(公告)日: | 2022-03-08 |
发明(设计)人: | 松井穣;饭塚幸理;内富则明;三轮俊博 | 申请(专利权)人: | 杰富意钢铁株式会社 |
主分类号: | G01N29/26 | 分类号: | G01N29/26;G01N29/04 |
代理公司: | 北京德崇智捷知识产权代理有限公司 11467 | 代理人: | 贺征华 |
地址: | 日本国东京*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 超声波 探伤 装置 方法 焊接 钢管 制造 品质 管理 | ||
1.一种超声波探伤装置,其是对在焊接钢管的焊接部的坡口的对接部分存在的平面缺陷进行探伤的超声波探伤装置,其特征在于,包括:
矩阵阵列探针,其通过楔块,配置在能够使超声波相对于焊接根部钝边垂直入射的所述焊接钢管的外周面上的位置,将在管轴方向上聚焦的超声波向所述焊接根部钝边发送,并接收由所述焊接根部钝边反射的超声波;
超声波收发部,其控制所述矩阵阵列探针,以接收由所述焊接根部钝边反射的所述超声波的反射波;以及
评价部,其基于所述超声波收发部接收到的所述超声波的反射波,来对所述平面缺陷进行探伤;其中,
所述矩阵阵列探针具有排列成网格状的多个振动元件;所述振动元件在管轴方向上的排列间距大于收发的超声波的波长;所述振动元件在管轴方向上的宽度从所述矩阵阵列探针的管轴方向中心位置朝向管轴方向外侧变小;所述振动元件在管轴方向上的宽度以及中心坐标被调整成使得在所述超声波的焦点位置控制范围内来自各振动元件的超声波全部重合;所述振动元件在管轴方向上的宽度以及中心坐标满足以下数学式:
φn≥θn
其中,φn为所述振动元件的指向角,θn为经过所述振动元件的中心坐标的法线与连接所述振动元件的中心坐标和探伤中最近的焦点位置的线段所形成的角度。
2.根据权利要求1所述的超声波探伤装置,其特征在于:所述超声波收发部在以预先求出的中心角度为中心的规定的角度范围内,使超声波的折射角度按规定的角度间隔变化着,向所述焊接根部钝边发送超声波。
3.一种超声波探伤方法,其特征在于,包括以下步骤:利用权利要求1或2所述的超声波探伤装置,对在焊接钢管的焊接部的坡口的对接部分存在的平面缺陷进行探伤。
4.根据权利要求3所述的超声波探伤方法,其特征在于,包括以下步骤:在任意的角度范围内,使超声波的折射角度按任意的角度间隔变化着,向在所述焊接根部钝边的中心位置加工出的人工平面缺陷发送超声波,接收由该人工平面缺陷反射的所述超声波的反射波,求取超声波的反射波的强度最强时的折射角度作为中心角度。
5.根据权利要求3所述的超声波探伤方法,其特征在于,包括以下步骤:预先准备折射角度不同的多个楔块,在对平面缺陷进行探伤时,选择具有与所需的折射角度接近的折射角度的楔块,将选择出的楔块与所述矩阵阵列探针组合使用。
6.根据权利要求4所述的超声波探伤方法,其特征在于,包括以下步骤:预先准备折射角度不同的多个楔块,在对平面缺陷进行探伤时,选择具有与所需的折射角度接近的折射角度的楔块,将选择出的楔块与所述矩阵阵列探针组合使用。
7.一种焊接钢管的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:利用权利要求1或2所述的超声波探伤装置,对在焊接钢管的焊接部的坡口的对接部分存在的平面缺陷进行探伤,并基于探伤结果制造焊接钢管。
8.一种焊接钢管的品质管理方法,其特征在于,包括以下步骤:利用权利要求1或2所述的超声波探伤装置,对在焊接钢管的焊接部的坡口的对接部分存在的平面缺陷进行探伤,并基于探伤结果评价焊接钢管的品质。
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