[发明专利]一种金属表面防腐涂层下方焊缝的无损检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无损检测方法及装置，尤其是涉及一种金属表面防腐涂层下方焊缝的无损检测方法及装置。

背景技术

涡流检测是一种使用很广泛的无损检测技术，它具有检测速度快、对表面缺陷反应灵敏等优异性能。一直以来，涡流法主要用于检测金属材料表面裂纹并确定其长度，而裂纹的深度和形状，则一般采用超声法进行预测。但是由于超声法在检测表面浅裂纹及奥氏体不锈钢材料方面存在不足。目前，涡流检测法已在蒸汽发生器管道、核电站热交换管道等许多关键设备的在役检测中发挥着重要的作用。

大型金属压力容器，如管道、石油、化工储运罐、高速公路钢结构桥梁等这些装备往往由多段或多个部件焊接而成，在使用过程中，焊接部位往往容易出现裂纹、渗漏等损伤，所以在对这些结构件的质量检测中，需要对焊接区域加以重点检测。这就需要知道焊缝的位置及方向。为了防护，构件表面一般有防腐涂层覆盖，而涂层的存在往往影响准确判断，所以如何在涂层存在的情况下，准确判断焊缝的位置及方向就是需要解决的问题。本发明所采用的涡流检测探头具有对涂层厚度变化不敏感的优点。该方法同样适用另外一些情况，如墙壁内部电源导线的存在及方向的判断。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种检测焊缝不用除去金属表面的防腐涂层、检测信号不受表面涂层厚度与表面粗糙度的影响、能实现在线检测的金属表面防腐涂层下方焊缝的无损检测方法及装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种金属表面防腐涂层下方焊缝的无损检测方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：

11)制作对涂层厚度变化不敏感的涡流检测探头；

12)将制作好的探头放置在被测试材料上方，对检测区域进行扫描；

13)根据检测线圈采集的检测信号分析、判断涂层下方焊缝是否存在；

14)根据探头获得的信号强度与探头接近焊缝中心程度成近似线性关系的特性，检测金属表面涂层下方焊缝的位置，根据检测信号的相位，判断焊缝的方向。

所述的步骤11)制作对涂层厚度变化不敏感的涡流检测探头的步骤为：

21)将两组矩形线圈相互垂直缠绕；

22)再将一个圆环线圈放置在两个相互垂直矩形线圈的内部，并与被检测工件表面平行；

23)制作四个圆环线圈作为信号检测线圈，并将其对称排列，与被检测平面平行。

所述的步骤13)根据检测线圈采集的检测信号分析、判断涂层下方焊缝是否存在包括以下步骤：

31)探头扫描过程中，检测线圈没有信号，需要将探头的扫描方向改变一个小于90度的角度继续扫描；

32)根据探头检测信号的情况进行判定；

33)如果多次改变扫描方向始终没有信号，则可判定下方没有焊缝。

步骤14)中检测金属表面涂层下方焊缝的位置及判断焊缝的方向包括以下几种判定标准：

41)如果探头检测线圈上采集获得的信号幅度为最大值并在探头扫描过程中能够保持，说明目前探头沿焊缝方向并在焊缝边缘扫描；

42)如果探头检测线圈信号不断变化，说明探头沿与焊缝成小于90°的一定角度方向扫描，此时逐渐调整扫描角度使探头满足判定标准41)，则探头扫描方向就是焊缝方向，探头获得最大信号的两个位置就是焊缝的两个边缘；

43)如果探头扫描过程中，检测线圈没有信号，可能为以下的情况之一：(a)探头在焊缝中央沿焊缝方向扫描；(b)探头在与焊缝垂直方向扫描；此时需要将探头的扫描方向改变一个小于90度的角度继续扫描，并根据探头检测信号的情况进行判定，如果探头检测线圈信号不断变化，则满足判定标准42)。

一种金属表面防腐涂层下方焊缝的无损检测装置，其特征在于，该装置包括涡流检测探头，所述的涡流检测探头包括激励线圈、信号检测线圈，所述的激励线圈位于信号检测线圈的上方。

所述的激励线圈包括第一矩形线圈、第二矩形线圈、第一圆形扁平线圈，所述的第一矩形线圈和第二矩形线圈相互垂直缠绕，所述的第一圆形扁平线圈与被检测工件表面平行。

所述的检测线圈包括第二圆形扁平线圈、第三圆形扁平线圈、第四圆形扁平线圈、第五圆形扁平线圈，所述的四个圆形扁平线圈对称排列，与被检测平面平行。

与现有技术相比，本发明检测焊缝时，不用除去金属表面的防腐涂层，并且检测信号不受表面涂层厚度与表面粗糙度的影响，能够实现现场实时在线检测，完成传统涡流检测所不能完成的金属表面涂层下方焊缝的检测，且信号判断方法简单，拓展了传统涡流检测的应用范围。