通过借助于被冷却的x射线管创建焊接连接部的影像来制造焊接连接部的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于制造焊接连接部(8)的方法，所述方法具有下述步骤：提供设置在管壳体(5)内部的用于产生x射线的x射线管(3)和设置在检测器壳体(6)外部的用于接收x射线的检测器(4)；以冷却介质穿流壳体(5，6)；将待焊接的构件(1，2)加热到对于制造焊接连接部(8)所需要的预热温度上；焊接焊接连接部(8)；借助于x射线管(3)和检测器(4)在构件(1，2)的温度基本上为预热温度或高于预热温度的情况下创建焊接连接部(8)的图像，其中壳体(5，6)由冷却介质穿流，使得x射线管(3)和检测器(4)在其相应的运行温度下运行。
【专利说明】通过借助于被冷却的X射线管创建焊接连接部的影像来制造焊接连接部的方法
【技术领域】
[0001]本发明设计一种用于制造焊接连接部的方法。
【背景技术】
[0002]在构建涡轮机时能够制造大型构件的焊接连接部。特别地，涡轮机的轴是实心的且大型的构件，使得在轴上制造焊接连接部时需要多个工作步骤。因此，在焊接过程之前预热两个待彼此焊接的轴，这由于相关的轴的大小通常是能量密集且时间密集的。在焊接过程之后，通常尤其是借助于无损坏的检验方法检查焊接连接部的缺陷部位。在此，已知使用X射线方法，其中焊接连接部的X射线影像借助于相应的设备来记录。为了不使设备经受可能导致设备损坏的不允许的高温需要将轴冷却到低于40°c的温度上。如果必要时借助于X射线影像识别到焊接连接部中的缺陷部位，那么对缺陷部位的区域中的焊接连接部进行再加工，这伴随着轴的重新预热。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是，实现一种用于制造焊接连接部的方法，所述方法对于大型构件而言可简单且低成本地执行。
[0004]根据本发明的用于制造焊接连接部的方法具有如下步骤:提供设置在管壳体内部的用于产生X射线的X射线管和设置在检测器壳体内部的用于接收X射线的检测器；以冷却介质穿流壳体；将待焊接的构件加热到为了制造焊接连接部所需要的预热温度上；焊接焊接连接部；借助于X射线管和检测器在构件的温度基本上为预热温度或高于预热温度的情况下创建焊接连接部的影像，其中壳体由冷却介质穿流，使得X射线管和检测器在其相应的运行温度下运行。通过根据本发明的方法有利地实现:焊接连接部的在热的构件上可能出现的缺陷部位能够借助于影像来识别。缺陷部位在其被识别出之后能够直接被再加工，使得能够有利地不进行构件的重新预热。因此，能够节约用于重复地预热构件的时间和能量成本。
[0005]管壳体和/或检测器壳体优选具有通道，冷却介质穿流所述通道，使得管壳体和/或检测器壳体与构件热隔离。因此，壳体作用为防止热量输入到X射线管或检测器中的阻挡件。优选地，管壳体和/或检测器壳体由冷却介质穿流，使得X射线管和/或检测器由冷却介质冷却。
[0006]管壳体优选具有用于X射线的孔口，冷却介质穿过所述孔口从管壳体离开。检测器壳体优选具有用于X射线的开口，冷却介质穿过所述开口从检测器壳体离开。
[0007]对于流入和/或流出壳体的冷却介质而言优选设有消音器。在冷却介质穿流时会引起X射线管、检测器和/或壳体的振动，所述振动会扭曲影像。通过设置消音器减少振动的形成，使得能够有利地以高的精度制作影像。
[0008]冷却介质优选是空气。优选地，从压缩空气供应装置中提取冷却介质。通常，压缩空气供应装置已经存在于技术工厂中，使得由此可简单地执行所述方法。如果冷却介质仅穿流通道，那么水也能够用作为冷却介质，因为在此不产生冷却介质与X射线管和/或检测器的接触。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面根据所附的示意图阐述根据本发明的方法。附图示出贯穿两个待焊接的构件连同用于记录X射线图像的设备的剖面图。
【具体实施方式】
[0010]在附图中示出需彼此焊接的第一构件I和第二构件2。构件1、2例如能够是两个轴，所述轴在其端侧需彼此焊接。在第一构件I和第二构件2之间构成有间隙16，在所述间隙中设置有焊接连接部8。焊接连接部8连接这两个构件1、2。在构件1、2的径向相对置的侧上设置有用于产生X射线的X射线管3和用于检测X射线的检测器4。X射线束7从X射线管3射出，在间隙16中延伸，穿过焊接连接部8并且射到检测器4上。
[0011]X射线管3设置在管壳体5中并且检测器4设置在检测器壳体6中。在此，壳体5、6由冷却介质穿流，使得在构件1、2热的情况下记录焊接连接部8的X射线图像也是可行的，而不会由于过高的温度而造成X射线管3和检测器4的损坏。为此能够将通道引入到壳体5、6的壁中，所述通道基本上平行于相应的壁伸展，并且冷却介质穿流所述通道，使得相应的壁由冷却介质冷却。壳体5、6的所有的壁都能够具有冷却通道或者仅一些所选择的壁、例如朝向构件1、2的壁能够具有冷却通道。优选地，壳体5、6由冷却介质穿流。为此壳体5、6在相对置的侧上分别具有孔，冷却介质穿过所述孔入流到壳体5、6中或者从壳体5、6中流出。在此优选的是，冷却介质分别围绕X射线管3和检测器4流动。在壳体5、6中、尤其是直接相邻于X射线管3和/或检测器4，能够设有用于温度控制的温度传感器。
[0012]在管壳体5上设有用于入流的冷却介质的输入管17和用于出流的冷却介质的排出管18。在检测器壳体6上设有用于入流的冷却介质的输入管19和用于出流的冷却介质的排出管20。输入管17、19和排出管18、20直接相邻于孔设置。消音器能够设置在管道17至20中并且直接相邻于壳体5、6设置。此外，能够将调节阀、例如球头阀引入到管道中，借助所述调节阀能够调节冷却介质的质量流。此外，能够将另外的温度传感器引入到管道中。管道例如能够连接到压缩空气供应装置上。
[0013]为了连接压缩空气供应装置，壳体能够具有连接接管，所述连接接管能够与壳体焊接或旋紧。在连接接管上能够安置有消音器。消音器也能够直接与壳体旋紧。
[0014]管壳体5具有孔口，X射线能够穿过所述孔口从管壳体5射出。对于冷却介质在管壳体内部流动的情况而言，能够提出:冷却介质从孔口离开进入到周围环境中。在该情况下不需要在管壳体5上设置用于出流的冷却介质的管道。在管壳体5内部、即在X射线管3和孔口之间设置有用于X射线的带通滤波器9。带通滤波器的功能在于:制约X射线的光谱带宽，由此具有高的空间分辨率的影像是有利地可行的。
[0015]检测器壳体6具有开口，可透射X射线的入射窗11引入到所述开口中。也能考虑的是，不设置入射窗11，并且对于冷却介质在检测器壳体6内部流动的情况而言，冷却介质从开口离开进入周围环境中。在此不需要在检测器壳体6上设置用于出流的冷却介质的管道。
[0016]在管壳体5和构件1、2之间设置有X射线透镜10，通过所述X射线透镜设置x射线束7的发散。X射线透镜10也能够设置在管壳体5内部，使得其有利地通过冷却介质来冷却。X射线束7的发散被设置成，使得焊缝还有焊接连接部8的焊根被辐照。在检测器壳体6内部、即入射窗11和检测器4之间设置有散射射束滤波器12，X射线束7穿过所述散射射束滤波器。在X射线管3下游直接设置有第一带通滤波器12并且在散射射束窗12上游直接设置有第二带通滤波器21。为了 X射线束7的射束准备，第一带通滤波器9、第二带通滤波器21、X射线透镜10和散射射束滤波器12彼此协调成，使得实现检测器12中的最佳的图像质量。
[0017]X射线由焊接连接部8部分地吸收，而透射的X射线射到检测器上。检测器4不仅能够是线阵相机而是能够是二维的图像传感器。借助于评估单元15，从透射的X射线中创建图像。评估单元15设置在检测器壳体6外部。
[0018]第一散射射束捕捉器13围绕X射线壳体5设置，使得所述第一散射射束捕捉器延伸至构件，并且管壳体的朝向构件1、2的壁设置在第一散射射束捕捉器13内部。第一散射射束捕捉器13也能够完全地包覆管壳体5。第二散射射束捕捉器14围绕检测器壳体6设置，所述第二散射射束捕捉器完全地包覆检测器壳体6并且延伸至构件1、2。通过散射射束捕捉器13、14保证能够危害操作人员的X射线不向外射出。
[0019]用于制造焊接连接部的方法能够借助下述步骤执行:提供设置在管壳体5内部的用于产生X射线的X射线管3和设置在检测器壳体6内部的用于接收X射线的检测器4 ;以冷却介质穿流壳体5、6，其中从压缩空气供应装置中提取冷却空气以及直接相邻于壳体5、6且在输入管17、18中分别设置消音器；将待焊接的构件1、2加热到为了制造焊接连接部8所需要的预热温度上；焊接焊接连接部8 ;借助于X射线管3和检测器4在构件1、2的温度基本上为预热温度或高于预热温度的情况下创建焊接连接部8的影像，其中壳体5、6由冷却介质穿流，使得X射线管3和检测器4在其相应的运行温度下运行。
[0020]尽管本发明的细节通过优选的实施例详细阐明和描述，但是本发明不受所公开的示例限制并且本领域技术人员能够从中推导出其他的变型形式，而不会脱离本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于制造焊接连接部(8)的方法，所述方法具有下述步骤: -提供设置在管壳体(5)内部的用于产生X射线的X射线管(3)和设置在检测器壳体(6)内部的用于接收X射线的检测器⑷； -以冷却介质穿流所述壳体(5，6)； -将待焊接的构件(1，2)加热到为了制造所述焊接连接部(8)所需要的预热温度上； -焊接所述焊接连接部(8)； -借助于所述X射线管(3)和所述检测器(4)在所述构件(1，2)的温度基本上为所述预热温度或高于所述预热温度的情况下创建所述焊接连接部(8)的影像，其中所述壳体(5，6)由所述冷却介质穿流，使得所述X射线管(3)和所述检测器(4)在它们各自的运行温度下运行。
2.根据权利要求1所述的方法， 其中所述管壳体(5)和/或所述检测器壳体(6)具有通道，所述冷却介质穿流所述通道，使得所述X射线管(3)和/或所述检测器(4)与所述构件(1，2)热隔离。
3.根据权利要求1或2所述的方法， 其中所述管壳体(5)和/或所述检测器壳体￠)由所述冷却介质穿流，使得所述X射线管⑶和/或所述检测器⑷由所述冷却介质冷却。
4.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法， 其中所述管壳体(5)具有用于X射线的孔口，所述冷却介质穿过所述孔口从所述管壳体(5)离开。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中所述检测器壳体(6)具有用于所述X射线的开口，所述冷却介质穿过所述开口从所述检测器壳体(6)离开。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法， 其中设置用于流入和/或流出所述壳体(5，6)的所述冷却介质的消音器。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法， 其中所述冷却介质是空气。
8.根据权利要求7所述的方法， 其中从压缩空气供应装置中提取所述冷却介质。
【文档编号】G01N23/18GK104487201SQ201380031572
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2013年6月11日 优先权日:2012年6月14日
【发明者】克里斯蒂安·博格曼, 米夏埃尔·克洛森-冯兰肯舒尔茨, 汉斯－彼得·洛曼, 卡斯滕·尼珀尔德, 安尼特·内策尔, 于尔根·斯特凡 申请人:西门子公司