[发明专利]铸锻件超声检测缺陷定位方法

说明书

本发明涉及重型机械制造技术领域，提供了一种铸锻件超声检测缺陷定位方法，通过超声波探头在工件的表面对工件进行超声检测，并找到至少两个反射波，进而确定找到每个反射波时、超声波探头的位置以及超声波探头的位置到缺陷的距离；然后在绘图软件或绘图纸上作图，进而实现工件内缺陷位置的定位，克服了超声波探头的扩散角对缺陷位置的影响，提高了工件内缺陷定位的准确性。在超声可测量的情况下，甚至可得到缺陷在某一方向上的长度以及在某一反射面的基本轮廓。该方法主要用于检测大型铸、锻件产品内部的缺陷，为大型铸件内缺陷的修补以及大型锻件内缺陷的处置方案，提供更可靠更有力的依据。

技术领域

本发明涉及铸锻件技术领域，特别涉及一种铸锻件超声检测缺陷定位方法。

背景技术

大型铸锻件具有较大的检测厚度，需要大检测声程，因此采用纵波直探头的超声检测，依然是大型铸锻件产品内部质量控制的最有效、最普遍的手段。TOFD检测需要一个发射和一个接收探头，主要应用在焊缝检测领域；针对铸锻件的检测，尤其是厚度大于或等于600mm的大型铸锻件的检测，由于TOFD检测在检测位置、检测声程和检测范围方面受限严重，因此其检测效果较差。

超声波探伤中检测缺陷在工件中的具体位置，称为定位。通常采用垂直高度和水平距离的二轴坐标来确定缺陷的位置。采用纵波直探头对铸锻件内部的缺陷定位时，是在发现缺陷后，找到缺陷的最大反射波，然后以此来判定缺陷的位置。

如图1所示，超声波探头10在工件20表面的位置A周围移动，并在A处找到缺陷的最大反射波，其最大反射波的波形如图2所示，则根据图2中的最大反射波的波形计算缺陷至A处的距离为d，那么就认为工件20内的缺陷30位于位置A的正下方，且距离工件20表面为d的位置。

但是，由于超声波探头均有指向性问题，有一定的扩散角，超声波探头的频率越低，其扩散角越大，并且工件内缺陷的表面也并不是与超声声束垂直的规则表面。那么多数情况下，存在这样一种情况，当缺陷处于超声波探头主声束范围内时，由于缺陷本身的走向问题，缺陷的最大反射波的位置不一定处于超声波探头的正下方。

如图3所示，超声波探头10的扩散角为α，超声波探头10在工件20表面的位置A周围移动，并在A处找到缺陷30的最大反射波，并通过波形图计算缺陷至A处的距离为S，那么此时就会认为工件20内的缺陷30位于位置A的正下方、且距离工件20表面为S的位置。但是工件20内的缺陷30实际上是位于工件20表面位置B的正下方，且距工件20表面为D的位置。

因此，现有的以缺陷的最大反射波定位的缺陷位置与实际缺陷位置显然是有偏差的，如图3所示，实际缺陷位置在水平方向的偏差为L，在竖直方向的偏差为S-D。随着工件20的厚度越大，缺陷30在工件20内的位置越深，那么通过现有的超声检测方法定位的缺陷位置与实际缺陷位置的偏差就越大，缺陷定位的准确性就越差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铸锻件超声检测缺陷定位方法，以提高工件内缺陷定位的准确性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：铸锻件超声检测缺陷定位方法，包括以下步骤：

S1、通过超声波探头在工件的表面沿X方向对工件进行超声检测，并找到缺陷的至少两个反射波；

S2、在工件的表面标出找到每个反射波时、超声波探头的中心在工件表面的位置，并计算找到每个反射波时、超声波探头的中心在工件表面的位置到缺陷的距离；

S3、在绘图软件或绘图纸上绘制一条直线AB，并在直线AB上标出用于表示找到每个反射波时、超声波探头的中心在工件表面的位置的定位点，然后以每个定位点为圆心、以该定位点表示的超声波探头的中心在工件表面的位置到缺陷的距离为半径在直线AB的同侧绘制圆弧，则所有圆弧之间的交点围成一区域P；