专利名称：奥氏体不锈钢焊缝超声波检测方法及专用超声波试块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对钢焊缝进行超声波的检测技术。特别涉及奥氏体不锈钢焊缝超声波检测技术。
背景技术：
超声波在奥氏体不锈钢焊缝传播过程中波幅与传播距离的关系同碳钢相比有很大的不同。由于声束与奥氏体不锈钢焊缝各向异性组织作用的复杂，即使人工反射体深度相同，但由于所处的位置不同，达到人工反射体反射的入射波及其反射回波的路径不同，遇到的组织不同，故反射波的衰减程度不尽相同，所以不能用碳钢的检测方法即只用一条波幅-距离曲线与回波的比较来对缺陷定量。若要准确地评定反射当量，必须测定焊缝中每一区域人工缺陷的反射强度，但这在实际检测过程中是不可能实现的。
发明内容
本发明的目的是提供一种奥氏体不锈钢焊缝超声波检测方法及专用超声波试块， 以解决奥氏体不锈钢焊缝缺陷准确定量的技术问题。本发明通过下述技术方案，实现上述的发明目的一种奥氏体不锈钢焊缝超声波检测方法，其步骤如下1)、制作与实际被检测焊缝一致的三个焊缝试块；在三个焊缝试块上的同一水平位置，位于焊缝试块二的焊缝横截面中心和焊缝试块一、三的左、右两熔合线处，钻三个横通孔作为一组人工反射体，按上述方式在三个焊缝试块的不同水平位置，位于焊缝试块二焊缝横截面中心和焊缝试块一、三的左、右两熔合线处，钻有其他几组横通孔作为人工反射体；2)、先测定一组的焊缝左、右两熔合线上同深度横通孔的反射强度，再测定该组焊缝中心同深度横通孔的反射强度，以此类推，测量全部人工反射体；然后用插值法，获得焊缝整个横截面被划分区域的反射强度，以此作为评定的基准当量，即二维距离波幅表；3)、选同一水平位置波幅相差最大一组反射体来确定二维距离波幅表中划分区域的尺寸，以焊缝表面最宽处右侧熔合线为水平基点，以焊缝上表面垂直为基点，用Cij表示每一区域反射体的反射强度，其中j代表行，i代表列；将测得的反射强度，即二维距离波幅表代入相应的Cij中，先按同一水平位置进行插值；然后在同列中进行插值，这样就得到了焊缝所有区域的反射基准反射当量；4)、检测中发现缺陷回波后，先通过声程和探头K值确定反射体在焊缝中的区域， 其离探头前沿为X，深度为Y，探头前沿到水平基点的水平距离为xo，则该点坐标为i = (X-XO)/4，j = Y/4，其中的i，j的值向上圆整取整数，在二维距离波幅表中找出相应的基准当量，确定标准人工反射体的反射当量，用此当量与测得缺陷反射强度相比较，于是就得到了缺陷的当量。一种奥氏体不锈钢焊缝超声波检测专用超声波试块，包括三块等厚度的焊缝为坡口型的焊接试块，第一块在焊缝左熔合线上，每隔一定距离钻设有横通孔，第二块在焊缝右熔合线上，每隔一定距离钻设有横通孔，第三块在焊缝中心线上，每隔一定距离钻设有横通孔，所述位于焊缝左熔合线、焊缝右熔合线和焊缝中心线上的横通孔分别构成等列距的分布，并且在同一水平位置上互相对齐。所述的一种奥氏体不锈钢焊缝超声波检测专用超声波试块，第一块在焊缝左熔合线上，每隔IOmm钻Φ2Χ30mm的横通孔，构成一列横通孔，第二块在焊缝右熔合线上，每隔IOmm钻Φ2Χ30πιπι的横通孔，构成另一列横通孔，第三块在焊缝中心线上，每隔IOmm钻 Φ 2 X 30mm的横通孔，构成第三列横通孔；试块宽30mm，试块与被检焊缝同厚，长度是厚度4 倍且以焊缝为中心。本发明的优点如下通过在试块上特定位置制作数量有限的人工反射体，测量这些反射体反射波幅，再用插值法获取焊缝横截面所有区域的人工反射体反射强度，来解决奥氏体不锈钢焊缝缺陷准确定量问题。
图1是奥氏体不锈钢焊缝示意图。图2是本发明的焊缝分区图。图3是本发明的焊缝破口尺寸图。图4是本发明的三个焊缝试块人工反射体的分布示意图。图5是本发明焊缝试块之一的侧视图。图6是本发明焊缝试块之二的侧视图。图7是本发明焊缝试块之三的侧视图。图8是本发明焊缝试块的俯视图。
具体实施例方式首先制备三块厚度为60mm、焊缝坡口型式如图4所示的焊接试块，第一块在焊缝1 左熔合线上，每隔一定距离钻设有横通孔2，参见图7 ；第二块在焊缝1右熔合线上，每隔一定距离钻设有的横通孔2，参见图5 ；第三块在焊缝1中心线上，每隔一定钻设有横通孔2， 参见图6。焊接试块的焊缝同图1所示的实际焊缝结构。焊缝破口尺寸图参见图3。在附图中，1是焊缝、2是左熔合线、3是人工反射体、4是右熔合线、5是探头、6是缺陷反射声波、7是每一区域反射体的反射强度Cij。选用纵波斜探头，频率为2. 5MHz，K值为1. 5。根据检测焊缝参数制作超声波试块， 具体焊缝分区如图2。先测定焊缝左、右两熔合线上同一水平位置(下称同深度)Φ2πιπι横通孔的反射强度，再测定焊缝中心同深度Φ 2mm横通孔的反射强度，并加以记录如表1。焊缝形状、焊缝宽度及人工反射体分布及探头的检测位置如图4，其中，Ll = 20mm, L2 = 12mm, L3 = 20mm, L4 = 28mm, hi = 12mm, h2 = 23mm, h3 = 34mm, h4 = 51mm。表1人工缺陷(Φ 2mm横通孔)反射强度
权利要求
1.一种奥氏体不锈钢焊缝超声波检测方法，其步骤如下1)、制作与实际被检测焊缝一致的三个焊缝试块；在三个焊缝试块上的同一水平位置， 位于焊缝试块二的焊缝横截面中心和焊缝试块一、三的左、右两熔合线处，钻三个横通孔作为一组人工反射体，按上述方式在三个焊缝试块的不同水平位置，位于焊缝试块二焊缝横截面中心和焊缝试块一、三的左、右两熔合线处，钻有其他几组横通孔作为人工反射体；2)、先测定一组的焊缝左、右两熔合线上同深度横通孔的反射强度，再测定该组焊缝中心同深度横通孔的反射强度，以此类推，测量全部人工反射体；然后用插值法，获得焊缝整个横截面被划分区域的反射强度，以此作为评定的基准当量，即二维距离波幅表；3)、选同一水平位置波幅相差最大一组反射体来确定二维距离波幅表中划分区域的尺寸，以焊缝表面最宽处右侧熔合线为水平基点，以焊缝上表面垂直为基点，用Cij表示每一区域反射体的反射强度，其中j代表行，i代表列；将测得的反射强度，即二维距离波幅表代入相应的Cij中，先按同一水平位置进行插值；然后在同列中进行插值，这样就得到了焊缝所有区域的反射基准反射当量；4)、检测中发现缺陷回波后，先通过声程和探头K值确定反射体在焊缝中的区域，其离探头前沿为X，深度为Y，探头前沿到水平基点的水平距离为X0，则该点坐标为i = (X-XO)/4，j = Y/4，其中的i，j的值向上圆整取整数，在二维距离波幅表中找出相应的基准当量，确定标准人工反射体的反射当量，用此当量与测得缺陷反射强度相比较，于是就得到了缺陷的当量。
2.一种奥氏体不锈钢焊缝超声波检测专用超声波试块，其特征在于，包括三块等厚度的焊缝为坡口型的焊接试块，第一块在焊缝左熔合线上，每隔一定距离钻设有横通孔，第二块在焊缝右熔合线上，每隔一定距离钻设有横通孔，第三块在焊缝中心线上，每隔一定距离钻设有横通孔，所述位于焊缝左熔合线、焊缝右熔合线和焊缝中心线上的横通孔分别构成等列距的分布，并且在同一水平位置上互相对齐。
3.如权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢焊缝超声波检测专用超声波试块，其特征在于，第一块在焊缝左熔合线上，每隔IOmm钻Φ2Χ 30mm的横通孔，构成一列横通孔，第二块在焊缝右熔合线上，每隔IOmm钻Φ2Χ30mm的横通孔，构成另一列横通孔，第三块在焊缝中心线上，每隔IOmm钻Φ2Χ30πιπι的横通孔，构成第三列横通孔；试块宽30mm，试块与被检焊缝同厚，长度是厚度4倍且以焊缝为中心。
全文摘要
本发明公开了一种奥氏体不锈钢焊缝超声波检测方法，其步骤如下1)、制作与实际被检测焊缝一致的三个焊缝试块；2)、测量全部人工反射体，然后用插值法，获得焊缝整个横截面被划分区域的反射强度，即二维距离波幅表；3)、确定二维距离波幅表中划分区域的尺寸，先按同一水平位置进行插值；然后在同列中进行插值，这样就得到了焊缝所有区域的反射基准反射当量；4)、检测中发现缺陷回波后，先通过声程和探头K值确定反射体在焊缝中的区域，在二维距离波幅表中找出相应的基准当量，确定标准人工反射体的反射当量，用此当量与测得缺陷反射强度相比较，于是就得到了缺陷的当量。本发明可以解决奥氏体不锈钢焊缝缺陷准确定量的技术问题。
文档编号G01N29/30GK102384941SQ201110229388
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者张向英, 张鹰, 程真喜, 郭思航 申请人:上海蓝滨石化设备有限责任公司, 兰州蓝亚石油化工装备工程有限公司, 机械工业兰州石油钻采炼油化工设备质量检测所有限公司, 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司