一种高合金钢焊缝超声波探伤装置的制作方法

    专利2022-07-11  124


    本实用新型涉及超声波探伤技术领域,尤其涉及一种高合金钢焊缝超声波探伤装置。



    背景技术:

    随电力机组参数的不断提高,高合金钢应用越来越多。为保证高合金钢材料的焊接质量,多采用超声波探伤对其进行无损检测。一般对高合金钢材料的焊接质量检测采用标准试块,对超声波探伤设备进行调教。

    但由于在检测前需要对超声波探伤设备进行调教,如需要调节设备灵敏度,调节扫描速度,制作超声波探伤设备dac曲线以及其他调节项目,这就需要准备多个试块来进行,而且多个试块放置到地面,或者放置位置不合适,在检测过程,或调教设备过程中,造成操作不便,影响检测准确度。

    而且,检测过程的焊缝温度也对检测结果造成影响,容易造成对缺陷的定位造成误差,影响检测准确度。



    技术实现要素:

    为了克服上述现有技术中的不足,本实用新型提供一种高合金钢焊缝超声波探伤装置,包括:探伤试块以及探伤台;

    探伤试块设置在探伤台上;

    探伤试块设有方形操作块和扇形操作块;

    方形操作块上设有两个检测灵敏度复合孔;第一检测灵敏度复合孔的深度为20mm;第二检测灵敏度复合孔的深度为40;

    扇形操作块设有第一厚度区和第二厚度区;

    第一厚度区的厚度等于方形操作块的厚度;

    第二厚度区的厚度小于第一厚度区的厚度;

    第一厚度区的扇形面积小于第二厚度区的扇形面积的扇形面积;

    第二厚度区的扇形半径等于方形操作块的宽度;

    第一厚度区的弧面与第二厚度区的弧面平行设置。

    进一步需要说明的是,两个检测灵敏度复合孔的孔径分别为

    进一步需要说明的是,第一厚度区的扇形半径等于第二厚度区的扇形半径的一半。

    进一步需要说明的是,第一厚度区的扇形半径为25mm;

    第二厚度区的扇形半径为50mm;

    第一厚度区的厚度和方形操作块的厚度分别为25mm;

    第二厚度区的厚度为17mm。

    进一步需要说明的是,第一检测灵敏度复合孔中心与方形操作块第一侧边之间的距离为20mm;

    第一检测灵敏度复合孔中心与第二检测灵敏度复合孔中心之间的距离为20mm;

    方形操作块的宽度为50mm。

    进一步需要说明的是,探伤台顶部设有探伤台面,探伤台底部设有支腿;

    探伤台内部设有超声波探伤机放置柜,工件放置柜以及试块放置柜;

    超声波探伤机放置柜,工件放置柜以及试块放置柜分别设有柜门;

    探伤台面上设有试块安置位。

    进一步需要说明的是,工件放置柜的内部以及试块放置柜的内部分别设有加热机构和温度传感器;

    探伤台上设有温控仪以及温控开关。

    加热机构采用加热板,或加热丝。

    进一步需要说明的是,工件放置柜的柜门以及试块放置柜的柜门分别与柜体采用卡扣连接;

    柜门与柜体铰接,且柜门与柜体之间设有密封胶条。

    进一步需要说明的是,超声波探伤机放置柜的柜门,工件放置柜的柜门以及试块放置柜的柜门分别设有把手。

    从以上技术方案可以看出,本实用新型具有以下优点:

    探伤试块上的各个设置部位可以满足探伤过程的校验需要,灵敏度调节需要,扫描速度调节需要,制作超声波探伤设备dac曲线需要以及其他调节项目的需要。在检测时,可以将超声波探伤设备,工件和试件均放到探伤台上进行操作,便于探伤进行。还可以将探伤试块及工件放到探伤台内部,进行加热处理,使探伤试块或工件的温度和湿度满足检测需要,避免工件焊缝温度对检测结果造成影响,进而避免对缺陷的定位造成误差,影响检测准确度。

    附图说明

    为了更清楚地说明本实用新型的技术方案,下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1为高合金钢焊缝超声波探伤装置示意图;

    图2为探伤试块示意图;

    图3为探伤试块实施例示意图;

    图4为探伤试块实施例示意图。

    附图标记说明:

    1-探伤试块,2-探伤台,3-探伤台面,4-支腿,5-超声波探伤机放置柜,6-工件放置柜,7-试块放置柜,8-试块安置位,9-超声波探伤设备,10-卡扣,11-方形操作块,12-扇形操作块,13-;第一检测灵敏度复合孔,14-第二检测灵敏度复合孔,15-第一厚度区,16-第二厚度区。

    具体实施方式

    为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本具体实施例中的附图,对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而非全部的实施例。基于本专利中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利保护的范围。

    应当理解,在称某一元件或层在另一元件或层“上”,被“连接”或“耦合”至另一元件或层时,其可能直接在另一元件或层上,被直接连接或耦合至所述另一元件或层,也可能存在中间元件或层。相反,在称某一元件被“直接在”另一元件或层“上”,“直接连接”或“直接耦合”至另一元件或层时,则不存在中间元件或层。所有附图中类似的数字指示类似元件。如这里所用的,术语“和/或”包括相关所列项的一个或多个的任何和所有组合。

    这里可能会使用便于描述的空间相对性术语,例如“在…下”、“下方”、“下部”、“以上”、“上方”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解,空间相对性术语意在包括图中所示取向之外的使用或工作中的器件不同取向。例如,如果将图中的器件翻转过来,被描述为在其他元件或特征“下”或“下方”的元件将会朝向其他元件或特征的“上方”。于是,示范性术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。可以使器件采取其他取向(旋转90度或其他取向),这里所用的空间相对术语作相应解释。

    本实用新型提供一种高合金钢焊缝超声波探伤装置,如图1至4所示,包括:探伤试块1以及探伤台2;探伤试块1设置在探伤台2上;在进行探伤操作时,可以将超声波探伤设备9,工件和试件均放到探伤台2上进行操作,便于探伤进行,可以根据探伤高度来设置探伤台2的高度。

    其中,探伤台2顶部设有探伤台面3,探伤台2底部设有支腿4;探伤台2内部设有超声波探伤机放置柜5,工件放置柜6以及试块放置柜7;超声波探伤机放置柜5,工件放置柜6以及试块放置柜7分别设有柜门;探伤台面3上设有试块安置位8。

    工件放置柜6的内部以及试块放置柜7的内部分别设有加热机构和温度传感器;探伤台2上设有温控仪以及温控开关。加热机构采用加热板,或加热丝。这样可以保证工件焊缝基于探伤需要的温度和湿度。温控开关可以采用温度控制领域常用的器件,具体型号和连接关系不做限定。温控开关可以就有显示和控制操作功能。

    工件放置柜6的柜门以及试块放置柜7的柜门分别与柜体采用卡扣10连接;柜门与柜体铰接,且柜门与柜体之间设有密封胶条。这样保证柜体内部的温度和湿度。

    超声波探伤机放置柜5的柜门,工件放置柜6的柜门以及试块放置柜7的柜门分别设有把手。便于操作柜门。

    本实用新型中,探伤试块1设有方形操作块11和扇形操作块12;方形操作块11上设有两个检测灵敏度复合孔;第一检测灵敏度复合孔13的深度为20mm;第二检测灵敏度复合孔14的深度为40;扇形操作块12设有第一厚度区15和第二厚度区16;第一厚度区15的厚度等于方形操作块11的厚度;第二厚度区16的厚度小于第一厚度区15的厚度;第一厚度区15的扇形面积小于第二厚度区16的扇形面积的扇形面积;第二厚度区16的扇形半径等于方形操作块11的宽度;第一厚度区15的弧面与第二厚度区16的弧面平行设置。两个检测灵敏度复合孔的孔径分别为

    第一厚度区15的扇形半径等于第二厚度区16的扇形半径的一半。第一厚度区15的扇形半径为25mm;第二厚度区16的扇形半径为50mm;第一厚度区15的厚度和方形操作块11的厚度分别为25mm;第二厚度区16的厚度为17mm。

    第一检测灵敏度复合孔13中心与方形操作块11第一侧边之间的距离为20mm;第一检测灵敏度复合孔13中心与第二检测灵敏度复合孔14中心之间的距离为20mm;方形操作块11的宽度为50mm。

    进一步需要说明的是,探伤过程可以利用探伤试块1上25mm和50mm尺寸圆弧,将超声波探伤设备9声速调节为3230m/s,显示范围为150mm,然后开始测试,将探头放在探伤试块1上并移动,使得r50mm的圆弧面的反射体回波达到最高。调整超声波探伤设备9获得零偏数值,获得精确的和检测对象相适应的扫描速度,保障检测位置信息准确。

    校验超声波探伤设备9的水平线性、垂直线性和动态范围利用探伤试块1上25mm和50mm尺寸,使得r50mm的圆弧面的反射体回波达到最高,调节超声波探伤设备9增益或延迟,使屏幕上出现五次底波b1到b5,观察记录并计算相应误差,测量水平线性。进一步的使试块上25mm处底波位于示波屏中间,并达到满幅刻度100%,但不饱和,作为“0”db。依据“0”db为基础,每次衰减2db,并记录相应的波高实测值填入,直到底波消失,计算垂直误差。将满幅度100%波高用衰减到刚能识别的最小值所需衰减的分贝值就是动态范围。

    测定斜探头的入射点,利用r50圆弧,将探头放在试块上,使r5心的重合点就是该探头的入射点。

    测定斜探头的灵敏度余量,利用r50圆弧或孔将超声波探伤设备9的增益调至最大,但如电噪声较大时应降低增益,调节增益控制器或衰减器,使电噪声电平降至10%满刻度。设此时衰减器的读数α0。将探头压在探伤试块1上,中间加适当的耦合剂以保持稳定的声耦合。移动探头,使平底孔回波最大,调节衰减器使来自r50mm曲面的回波高度降至50%满刻度。设此时衰减器的读数为α1。计算相应余量。

    调整超声波探伤设备9的横波检测范围和扫描速度,利用r50圆弧和r25圆弧

    测定斜探头声速轴线的偏离,利用试块直角棱边测其中,对于k≤1的探头,测试时用试块上端面,对于k≥1的探头,测试时用试块下端面;前后移动和左右摆动探头,使测试端面回波波幅最高,然后用量角器测量探头侧面与试块端面法线的夹角。

    制作超声波探伤设备9dac曲线,利用深度20和40的孔,上部可实现深度20、40、60孔的采集,下部可实现10、30、70孔的采集。移动探头分包对准相应深度孔,记录幅值得到相应曲线。

    扫描速度复合利用r50圆弧和r25圆弧,检测结束后测试不同深度的孔,查看其位置信息是否和检测前一致。

    检测灵敏度复合孔检测结束后测试不同深度的孔,查看其幅值信息是否和检测前一致。

    这样探伤试块1上的各个设置部位可以满足探伤过程的校验需要,灵敏度调节需要,扫描速度调节需要,制作超声波探伤设备dac曲线需要以及其他调节项目的需要。在检测时,可以将超声波探伤设备9,工件和试件均放到探伤台2上进行操作,便于探伤进行。还可以将探伤试块1及工件放到探伤台2内部,进行加热处理,使探伤试块1或工件的温度和湿度满足检测需要,避免工件焊缝温度对检测结果造成影响,进而避免对缺陷的定位造成误差,影响检测准确度。

    本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。

    对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。


    技术特征:

    1.一种高合金钢焊缝超声波探伤装置,其特征在于,包括:探伤试块以及探伤台;

    探伤试块设置在探伤台上;

    探伤试块设有方形操作块和扇形操作块;

    方形操作块上设有两个检测灵敏度复合孔;第一检测灵敏度复合孔的深度为20mm;第二检测灵敏度复合孔的深度为40mm;

    扇形操作块设有第一厚度区和第二厚度区;

    第一厚度区的厚度等于方形操作块的厚度;

    第二厚度区的厚度小于第一厚度区的厚度;

    第一厚度区的扇形面积小于第二厚度区的扇形面积的扇形面积;

    第二厚度区的扇形半径等于方形操作块的宽度;

    第一厚度区的弧面与第二厚度区的弧面平行设置。

    2.根据权利要求1所述的高合金钢焊缝超声波探伤装置,其特征在于,

    两个检测灵敏度复合孔的孔径分别为

    3.根据权利要求1所述的高合金钢焊缝超声波探伤装置,其特征在于,

    第一厚度区的扇形半径等于第二厚度区的扇形半径的一半。

    4.根据权利要求1所述的高合金钢焊缝超声波探伤装置,其特征在于,

    第一厚度区的扇形半径为25mm;

    第二厚度区的扇形半径为50mm;

    第一厚度区的厚度和方形操作块的厚度分别为25mm;

    第二厚度区的厚度为17mm。

    5.根据权利要求1所述的高合金钢焊缝超声波探伤装置,其特征在于,

    第一检测灵敏度复合孔中心与方形操作块第一侧边之间的距离为20mm;

    第一检测灵敏度复合孔中心与第二检测灵敏度复合孔中心之间的距离为20mm;

    方形操作块的宽度为50mm。

    6.根据权利要求1所述的高合金钢焊缝超声波探伤装置,其特征在于,

    探伤台顶部设有探伤台面,探伤台底部设有支腿;

    探伤台内部设有超声波探伤机放置柜,工件放置柜以及试块放置柜;

    超声波探伤机放置柜,工件放置柜以及试块放置柜分别设有柜门;

    探伤台面上设有试块安置位。

    7.根据权利要求6所述的高合金钢焊缝超声波探伤装置,其特征在于,

    工件放置柜的内部以及试块放置柜的内部分别设有加热机构和温度传感器;

    探伤台上设有温控仪以及温控开关;

    加热机构采用加热板,或加热丝。

    8.根据权利要求7所述的高合金钢焊缝超声波探伤装置,其特征在于,

    工件放置柜的柜门以及试块放置柜的柜门分别与柜体采用卡扣连接;

    柜门与柜体铰接,且柜门与柜体之间设有密封胶条。

    9.根据权利要求6所述的高合金钢焊缝超声波探伤装置,其特征在于,

    超声波探伤机放置柜的柜门,工件放置柜的柜门以及试块放置柜的柜门分别设有把手。

    技术总结
    本实用新型提供一种高合金钢焊缝超声波探伤装置,包括:探伤试块以及探伤台;探伤试块设置在探伤台上;探伤试块设有方形操作块和扇形操作块;探伤试块上的各个设置部位可以满足探伤过程的校验需要,灵敏度调节需要,扫描速度调节需要,制作超声波探伤设备DAC曲线需要以及其他调节项目的需要。在检测时,可以将超声波探伤设备,工件和试件均放到探伤台上进行操作,便于探伤进行。还可以将探伤试块及工件放到探伤台内部,进行加热处理,使探伤试块或工件的温度和湿度满足检测需要,避免工件焊缝温度对检测结果造成影响,进而避免对缺陷的定位造成误差,影响检测准确度。

    技术研发人员:段永;聂相国;王璐;段公言
    受保护的技术使用者:山东电力建设第三工程有限公司
    技术研发日:2020.06.11
    技术公布日:2021.03.12

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