本发明是一种超声分区聚焦检测方法，属于无损检测领域。
背景技术：
：超声检测时，由于超声声束的扩散，越远离声源处的声压越低，造成埋深更深处的缺陷回波降低，超声对其检测能力减弱，技术实现要素：本发明针对上述问题设计了一种超声分区聚焦检测方法，本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：该方法的步骤是：一种超声分区聚焦检测方法，步骤包括：1.1对样品进行安放和分区；1.2连接扫查设备及选择超声探头；1.3测量超声探头有效声束宽度；1.4设置检测参数；1.5进行分区的扫查，在超声探伤仪中设置扫查起点和终点，开始分区扫查，直到分区扫查完成；1.6重复1.2-1.5步骤，直到完成样品所有分区的检测。步骤1.1中，对样品的要求为样品表面粗糙度ra优于0.8μm，将样品浸没入水中，样品最高点与水面的距离大于样品厚度h的四分之一。步骤1.1中，样品分区的分区方法如下：将样品按不同深度进行分区，记样品的加工余量为a，a为常量，in为第n分区的深度增量；第一分区的深度为a到a+i1，第二分区从a+i1到a+i2，……,第m分区从a+im-1到a+im，直到a+im大于样品厚度h，此时最后一个分区的起点为a+im-1,终点为h。步骤1.2中连接设备及超声探头选择的过程为：超声探伤仪的发射/接收接口通过同轴电缆与超声探头连接，超声探头安装在能够进行多轴协同运动的扫查架或机械手上，通过扫查架或机械手控制超声探头使其与样品表面垂直，并保持超声探头端面与样品表面的距离wp为g，若样品表面为曲面，则通过扫查架或机械手控制超声探头，使其轴线与样品表面法线重合，并保持wp为g，g＝f-2(2a+im-1+im)，f为超声探头焦距，g大于h的四分之一且大于50mm，如不满足该条件，则采用焦距更大的超声探头，步骤1.2中选用埋深为a+im-1的圆柱形平底孔标准试块，使超声探头轴线与标准试块轴线重合且超声探头端面与标准试块上端面距离为g，调节超声探伤仪的灵敏度使平底孔反射回波达到满屏幕的80％，此时的灵敏度为gm-1，选用埋深为a+im的标准试块，重复上述过程，得到灵敏度为gm，|gm-gm-1|应小于δ，如不满足该条件，则重新选择超声探头。步骤1.3测量超声探头有效声束宽度的过程为：选用埋深从dmin到dmax之间的系列圆柱形平底孔标准试块，其中，dmin不大于a+im-1，dmax不小于a+im，使超声探头轴线与埋深为dmin的标准试块轴线重合且超声探头端面与标准试块上端面距离为g，调整超声探伤仪的灵敏度使平底孔反射回波达到满屏幕的80％，此时的灵敏度为gmin，将超声探头沿平底孔孔径方向移动，直到平底孔反射回波达到满屏幕的40％，此时超声探头的移动距离为pmin，超声探头的声束宽度为2pmin，重复以上步骤，直到获得埋深为dmax的标准试块对应的超声探头声束宽度2pmax，则在dmin到dmax之间系列圆柱形平底孔标准试块的声束宽度测量值中，选择最小值作为超声探头的有效声束宽度。步骤1.4设置检测参数过程为：调整灵敏度选用埋深从dmin到dmax之间的系列圆柱形平底孔标准试块，其中，dmin不大于a+im-1，dmax不小于a+im，打开超声探伤仪的距离幅度补偿编辑功能，使超声探头轴线与埋深为dmin的标准试块轴线重合且超声探头端面与标准试块上端面距离为g，调整超声探伤仪的灵敏度使平底孔反射回波达到满屏幕的80％，此时的灵敏度为gmin，将埋深dmin和gmin输入到探伤仪的dac列表中，重复以上步骤，获得埋深从dmin到dmax之间的标准试块的所有灵敏度值，将所有标准试块的埋深及其对应的灵敏度值输入到探伤仪的dac列表中，保存后，由超声探伤仪形成该超声探头在该分区下的dac曲线，打开或调用该曲线，然后调整超声探伤仪的灵敏度，增加或减少灵敏度a；调整采样门调整超声探伤仪的采样门，使其起点为a+im-1-s1，终点为a+im+s2，若为第一分区则采样门的起点为样品的加工余量a，s1为该分区起始深度与采样门起点的距离,s2为采样门终点与该分区结束深度的距离，若为最后一个分区，则采样门的终点为h-1mm或h-1.5mm，采样门高度不高于满屏幕的40％，设置扫查参数在超声探伤仪中设置扫查间距，扫查间距不大于有效声束宽度的三分之一，在超声探伤仪中设置重复频率，重复频率应在不出现幻象波的前提下尽可能选择大值，在超声探伤仪中设置扫查速度，扫查速度不大于重复频率与扫查间距的乘积。步骤1.1的分区采用下表方式进行：表1：分区方式区号1234567起始深度mm加工余量a132538506389结束深度mm132538506389140步骤1.1的分区采用下表方式进行：表2：分区方式步骤1.1的分区采用下表方式进行：表3：分区方式区号1234起始深度mm加工余量a255076结束深度mm255076140本发明的优点和有益效果是：本发明开发了一种超声分区聚焦检测方法，克服了不分区检测因超声声束扩散造成的缺陷检测灵敏度下降的问题，实现了样品的高灵敏度超声检测。具体实施方式本发明的工作原理是：聚焦超声探头在其聚焦区域发现缺陷能力最强，利用这一特点，本发明通过对样品进行分区，不同区域使用不同规格的聚焦探头或调整探头水距从而调整聚焦深度，进而使样品不同埋深的缺陷均处于聚焦区域，提高了超声检测的检测能力。实施例1厚度为140mm的fgh96粉末高温合金样品，其分区聚焦检测步骤如下：该方法的步骤是：1.1样品要求及安放样品表面粗糙度ra加工至优于0.8μm，将样品浸没入水中，样品最高点与水面的距离为200mm，1.2样品分区按照下表对样品进行分区分区方式对每一分区采用1.3-1.8的步骤进行检测：1.3连接设备及探头选择超声探伤仪的发射/接收接口通过同轴电缆与超声探头连接，超声探头安装在能够进行多轴协同运动的扫查架或机械手上，通过扫查架或机械手控制探头使其与样品表面垂直并保持探头端面与样品表面距离wp为g，若样品表面为曲面，则通过扫查架或机械手控制探头使其轴线与样品表面法线重合，并保持水距为g，g＝探头焦距f-2(2a+im-1+im)且g大于50mm，如g不大于50mm，则采用焦距更大的探头，选用埋深为a+im-1的圆柱形平底孔标准试块，使探头轴线与标准试块轴线重合且探头端面与标准试块上端面距离为g，调节超声探伤仪的灵敏度使平底孔反射回波达到满屏幕的80％，此时的灵敏度为gm-1，选用埋深为a+im的标准试块，重复上述过程，得到灵敏度为gm，|gm-gm-1|应小于2db，如不满足该条件，则重新选择探头，1.4测量探头有效声束宽度选用埋深从dmin到dmax之间的系列圆柱形平底孔标准试块，其中，dmin不大于a+in-1，dmax不小于a+in，使探头轴线与埋深为dmin的标准试块轴线重合且探头端面与标准试块上端面距离为g，调整超声探伤仪的灵敏度使平底孔反射回波达到满屏幕的80％，此时的灵敏度为gmin，将探头沿平底孔孔径方向移动，直到平底孔反射回波达到满屏幕的40％，此时探头的移动距离为pmin，探头的声束宽度为2pmin，重复以上步骤直到获得埋深为dmax的标准试块对应的探头声束宽度2pmax，2pmin到2pmax及其之间所有的所测探头声束宽度中的最小值作为探头的有效声束宽度，1.5调整灵敏度选用埋深从dmin到dmax之间的系列圆柱形平底孔标准试块，其中，dmin不大于a+im-1，dmax不小于a+im，打开超声探伤仪的距离幅度补偿(dac)编辑功能，使探头轴线与埋深为dmin的标准试块轴线重合且探头端面与标准试块上端面距离为g，调整超声探伤仪的灵敏度使平底孔反射回波达到满屏幕的80％，此时的灵敏度为gmin，将埋深dmin和gmin输入到探伤仪的dac列表中，重复以上步骤直到埋深为dmax的标准试块对应的超声探伤仪灵敏度gmax和埋深dmax被输入到探伤仪的dac列表中，保存后，由超声探伤仪形成该探头在该分区下的dac曲线，打开或调用该曲线，然后调整超声探伤仪的灵敏度，增加或减少灵敏度a，1.6调整采样门调整超声探伤仪的采样门，使其起点为a+im-1-2mm，终点为a+im+2mm，若为第一区则采样门的起点为样品的加工余量a，若为最后一个区，则采样门的终点为139mm，采样门高度为满屏幕的10％，1.7设置扫查参数在超声探伤仪中设置扫查间距，扫查间距不大于有效声束宽度的三分之一，在超声探伤仪中设置重复频率，重复频率应在不出现幻象波的前提下尽可能选择大值，在超声探伤仪中设置扫查速度，扫查速度不大于重复频率与扫查间距的乘积，1.8扫查在超声探伤仪中设置扫查起点和终点，开始扫查，直到扫查完成，1.9重复1.3-1.8步骤，直到完成所有分区的检测，实施例2厚度为35mm的fgh96粉末高温合金样品，其分区聚焦检测步骤如下：该方法的步骤是：1.1样品要求及安放样品表面粗糙度ra加工至优于0.8μm，将样品浸没入水中，样品最高点与水面的距离为100mm，1.2样品分区按照下表对样品进行分区分区方式2区号123456起始深度mm加工余量a613192532结束深度mm61319253235对每一分区采用1.3-1.8的步骤进行检测：1.3连接设备及探头选择超声探伤仪的发射/接收接口通过同轴电缆与超声探头连接，超声探头安装在能够进行多轴协同运动的扫查架或机械手上，通过扫查架或机械手控制探头使其与样品表面垂直并保持探头端面与样品表面距离wp为g，若样品表面为曲面，则通过扫查架或机械手控制探头使其轴线与样品表面法线重合，并保持水距为g，g＝探头焦距f-2(2a+im-1+in)且g大于50mm，如g不大于50mm，则采用焦距更大的探头，选用埋深为a+im-1的圆柱形平底孔标准试块，使探头轴线与标准试块轴线重合且探头端面与标准试块上端面距离为g，调节超声探伤仪的灵敏度使平底孔反射回波达到满屏幕的80％，此时的灵敏度为gm-1，选用埋深为a+im的标准试块，重复上述过程，得到灵敏度为gm，|gm-gm-1|应小于1db，如不满足该条件，则重新选择探头，1.4测量探头有效声束宽度选用埋深从dmin到dmax之间的系列圆柱形平底孔标准试块，其中，dmin不大于a+im-1，dmax不小于a+im，使探头轴线与埋深为dmin的标准试块轴线重合且探头端面与标准试块上端面距离为g，调整超声探伤仪的灵敏度使平底孔反射回波达到满屏幕的80％，此时的灵敏度为gmin，将探头沿平底孔孔径方向移动，直到平底孔反射回波达到满屏幕的40％，此时探头的移动距离为pmin，探头的声束宽度为2pmin，重复以上步骤直到获得埋深为dmax的标准试块对应的探头声束宽度2pmax，2pmin到2pmax及其之间所有的所测探头声束宽度中的最小值作为探头的有效声束宽度，1.5调整灵敏度选用埋深从dmin到dmax之间的系列圆柱形平底孔标准试块，其中，dmin不大于a+im-1，dmax不小于a+im，打开超声探伤仪的距离幅度补偿编辑功能，使探头轴线与埋深为dmin的标准试块轴线重合且探头端面与标准试块上端面距离为g，调整超声探伤仪的灵敏度使平底孔反射回波达到满屏幕的80％，此时的灵敏度为gmin，将埋深dmin和gmin输入到探伤仪的dac列表中，重复以上步骤直到埋深为dmax的标准试块对应的超声探伤仪灵敏度gmax和埋深dmax被输入到探伤仪的dac列表中，保存后，由超声探伤仪形成该探头在该分区下的dac曲线，打开或调用该曲线，然后调整超声探伤仪的灵敏度，增加或减少灵敏度a，1.6调整采样门调整超声探伤仪的采样门，使其起点为a+im-1-2mm，终点为a+im+2mm，若为第一区则采样门的起点为样品的加工余量a，若为最后一个区，则采样门的终点为34mm，采样门高度为满屏幕的20％，1.7设置扫查参数在超声探伤仪中设置扫查间距，扫查间距不大于有效声束宽度的三分之一，在超声探伤仪中设置重复频率，重复频率应在不出现幻象波的前提下尽可能选择大值，在超声探伤仪中设置扫查速度，扫查速度不大于重复频率与扫查间距的乘积，1.8扫查在超声探伤仪中设置扫查起点和终点，开始扫查，直到扫查完成，1.9重复1.3-1.8步骤，直到完成所有分区的检测，超声探头频率可选择5mhz，10mhz，15mhz，20mhz等，探头晶片直径可选择9.5mm，11mm，12.7mm，19mm，25mm等，探头焦距可选择76mm，89mm，100mm，150mm，152mm，200mm，250mm，330mm，400mm。当前第1页1 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