一种T型焊缝未焊透缺陷高度超声波测定工艺的制作方法

本发明涉及无损检测领域，尤其涉及一种腹板厚度为8~30mm的t型焊缝未焊透缺陷高度超声波测定工艺。

背景技术：

1、t型焊缝常见于水工闸门、起重机、楼房建筑等制造工程中，起到连接腹板和翼板的作用，其用途仅次于对接焊缝，是钢结构的重要组成部分。按照焊缝的熔深分类，t型焊缝可分为全熔透t型焊缝和部分熔透t型焊缝。部分钢结构的设计要求中，允许t型焊缝存在一定深度的未焊透缺欠，但超过允许值即视为不合格焊缝，这就需要对未焊透高度进行准确测量。

2、目前，测量t型焊缝未焊透高度时多采用超声波脉冲反射法，利用未焊透上下端点的最大反射回波位置确定未焊透高度，但这种方法一般需要探头依次在腹板和翼板上扫查，而且上下端点不一定都有反射回波，所以这种方法操作不便、成功率低，结果不精确。

技术实现思路

1、本发明为解决现有技术中存在的不足，提供一种t型焊缝未焊透缺陷高度超声波测定工艺，此工艺利用超声横波端点衍射法测定t型焊缝未焊透缺陷高度，简化超声波测定t型焊缝未焊透高度操作步骤，保证测量精度。

2、为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种t型焊缝未焊透缺陷高度超声波测定工艺，基于超声波能量作用于缺陷时，会在缺陷尖端发生衍射，而且无论超声波声束垂直于缺陷表面或平行于缺陷表面，缺陷尖端都会产生衍射波，通过接收和识别缺陷上下尖端的衍射波的位置，进而达到测定缺陷高度的目的。

3、优选的，一种t型焊缝未焊透缺陷高度超声波测定工艺，包括以下步骤：

4、步骤一：选择满足检测标准要求的a型脉冲反射式超声波检测仪；

5、步骤二：选择超声探头，根据待检测工件的腹板厚度要求选用k值和标称频率f；

6、步骤三：选用不损伤待检测工件表面的耦合剂；

7、步骤四：根据待检测工件所要求的检测标准，校准灵敏度，并制作dac曲线；

8、步骤五：清理待检测工件表面，使其满足检测标准中的要求；

9、步骤六：采用超声探头沿着待检测工件的t型焊缝腹板一侧进行扫查检测，并根据检测数据得到缺陷高度。

10、所述步骤二中所选取的k值为k1~k2.5，对应选取的标称频率f值为2.5mhz~5mhz。

11、优选的，在于t型焊缝未焊透缺陷端点产生衍射波所使用波束，包括直射波束和一次反射波束。

12、优选的，所述步骤六中具体扫查检测过程中：

13、对于t型焊缝单边未焊透缺陷，超声探头放置在腹板一侧，将声束轴线对准角镜，记录最高角镜回波指示深度为 h 0，使最高角镜回波高度为显示屏满刻度的80%，提高灵敏度15db~25db，超声探头沿靠近未焊透方向探测，当声束轴线完全离开未焊透端点的第一个峰值回波，即是直射波产生的端点衍射波，记录此时衍射波的深度为 h 1，此时，未焊透高度 △h= h 0- h 1；探头沿远离未焊透方向探测，当声束轴线经过底面反射并完全离开未焊透端点的第一个峰值回波，即是一次反射波产生的端点衍射波，记录此时衍射波的深度为 h 2，此时，未焊透高度 △h= h 2- h 0。

14、优选的，所述步骤六中具体扫查检测过程中：

15、对于t型焊缝中部未焊透缺陷，超声探头放置在腹板一侧扫查缺陷，当发现未焊透上端点直射回波时，使回波高度为显示屏满刻度的80%，提高灵敏度15db~25db，再向前和向后微动探头使上端点前毗邻出现第一个峰值回波，即为直射波在上端点产生的衍射波，记录衍射波指示深度为 h 1r，若向前和向后移动探头均能明显发现第一个峰值回波，需记录距离端点直射回波更远的峰值回波若指示深度；若向前和向后移动探头均不能明显发现第一个峰值回波，则表示端点直射回波与端点衍射回波重合，此时记录端点直射波峰值指示深度即可；当发现未焊透下端点直射回波时，使回波高度为显示屏满刻度的80%，提高灵敏度15db~25db，再向后微动探头使下端点后毗邻出现第一个峰值回波，即为直射波在下端点产生的衍射波，记录衍射波指示深度为 h 2r；此时，中部未焊透高度 △h 中= h 2r- h 1r；当发现未焊透上端点一次反射波回波时，使回波高度为显示屏满刻度的80%，提高灵敏度15db~25db，再向后微动探头使上端点后毗邻出现第一个峰值回波，即为一次反射波在上端点产生的衍射波，记录衍射波指示深度 h 1t；当发现未焊透下端点一次反射波回波时，使回波高度为显示屏满刻度的80%，提高灵敏度15db~25db，再向前后微动探头使下端点前毗邻出现第一个峰值回波，即为一次反射波在下端点产生的衍射波，记录衍射波指示深度为 h 2t；此时，未焊透高度 △h 中= h 1t- h 2t。

16、优选的，未焊透高度 △h 中还可以利用 △h 中= h 1t+ h 2r-2 t公式计算，其中 t为腹板厚度。

17、本发明有如下有益效果：

18、本发明将超声波衍射法测内部缺陷高度的方法运用到t型焊缝的未焊透缺陷高度的测定中，只需使用单斜探头在腹板一侧扫查即可实现t型焊缝未焊透缺陷高度的测量，操作简单，精度较高。

技术特征：

1.一种t型焊缝未焊透缺陷高度超声波测定工艺，其特征在于，基于超声波能量作用于缺陷时，会在缺陷尖端发生衍射，而且无论超声波声束垂直于缺陷表面或平行于缺陷表面，缺陷尖端都会产生衍射波，通过接收和识别缺陷上下尖端的衍射波的位置，进而达到测定缺陷高度的目的。

2.根据权利要求1所述的一种t型焊缝未焊透缺陷高度超声波测定工艺，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种t型焊缝未焊透缺陷高度超声波测定工艺，其特征在于：所述步骤二中所选取的k值为k1~k2.5，对应选取的标称频率f值为2.5mhz~5mhz。

4.根据权利要求2所述的一种t型焊缝未焊透缺陷高度超声波测定工艺，其特征在于，t型焊缝未焊透缺陷端点产生衍射波所使用波束，包括直射波束和一次反射波束。

5.根据权利要求4所述的一种t型焊缝未焊透缺陷高度超声波测定工艺，其特征在于，所述步骤六中具体扫查检测过程中：

6.根据权利要求4所述的一种t型焊缝未焊透缺陷高度超声波测定工艺，其特征在于，所述步骤六中具体扫查检测过程中：

7.根据权利要求6所述的一种t型焊缝未焊透缺陷高度超声波测定工艺，其特征在于，未焊透高度△h中还可以利用△h中=h1t+h2r-2t公式计算，其中t为腹板厚度。

技术总结
本发明公开了一种T型焊缝未焊透缺陷高度超声波测定工艺，基于超声波能量作用于缺陷时，会在缺陷尖端发生衍射，而且无论超声波声束垂直于缺陷表面或平行于缺陷表面，缺陷尖端都会产生衍射波，通过接收和识别缺陷上下尖端的衍射波的位置，进而达到测定缺陷高度的目的。此工艺利用超声横波端点衍射法测定T型焊缝未焊透缺陷高度，简化超声波测定T型焊缝未焊透高度操作步骤，保证测量精度。

技术研发人员：黄自德,殷学成,瞿冠生,李婷,许超,蔡正洪,孟磊,李智群,周兵,余鹏林
受保护的技术使用者：长江三峡技术经济发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15