[发明专利]一种钢箱梁U肋角焊缝的超声相控阵检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢箱梁U肋角焊缝的超声相控阵检测方法，属于无损检测技术领域。

背景技术

随着我国桥梁建设的不断发展，正交异性桥面板因其特有的优势正在越来越多的被应用，正交异性桥面板在全桥荷载作用下，所承受的面内应力不大，因此在对正交异性桥面板研究中，应重点关注局部应力、面外变形和扭转产生的应力。而桥面板疲劳问题的焊缝主要表现在U肋焊缝。目前国内外对钢箱梁桥面板U肋的无损检测主要是采用磁粉探伤，磁粉检测是针对表面和近表面缺陷的检测手段，无法识别内部缺陷。然而U肋角焊缝生产的技术规范中对焊缝内部质量提出了比较具体的要求：熔深不低于板厚的80%，熔深范围内不允许有超标缺陷。使用常规超声（UT）或射线（RT）技术对角焊缝进行熔深测量时难度很大，且精度不高。UT检测很难辨别未焊透顶端信号与其他缺陷信号或几何反射信号，分辨力较差。且对未焊透的测量依赖波幅法，定量精度较差，基本不能满足桥梁中对于测量精度的要求。RT技术由于需要背面贴片，施工难度极大，工作效率低，很难满足工程进度的需要，成本也高，另一方面，该处透照厚度差大，故成像质量差，灵敏度低，不宜采用。

超声相控阵工作原理是通过电子技术控制超声声束的发射、偏转、聚焦等来实现无损检测。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种方便快捷的钢箱梁U肋角焊缝检测方法，此方法能够对钢箱梁U肋角焊缝熔深及熔深内的焊缝质量进行检测。

本发明的目的是这样实现的：

一种钢箱梁U肋角焊缝的超声相控阵检测方法，其特点是所述方法包括以下步骤：

步骤一：超声相控阵检测仪的参数设置

设置超声相控阵检测仪的参数，相控阵探头频率设置为5MHz-10MHz，时基范围设置为100mm，焦距设置为16mm、超声声速设置为3230m/s、角度范围设置为40°～80°。

步骤二：超声相控阵检测仪的调试

超声相控阵检测仪的调试分为三步：

首先线性的调试，在CSK-IA试块上调试超声相控阵检测仪的垂直线性高度偏差应在±3%以内、水平线性误差不应超过±0.5mm、增益线性幅值偏差在±3%以内。

然后相控阵探头有效晶片评估，在CSK-IA试块上进行有效晶片评估，当晶片失效数量达到所使用晶片数量的10%或相邻两个晶片同时失效时，需更换相控阵探头。

最后零点的调试，在CSK-IA试块上调试超声相控阵检测仪的零点。

步骤三：灵敏度的调节

在对比试块上，利用第一沟槽和第二沟槽调节超声相控阵检测仪的灵敏度，并将第一沟槽的回波信号调至超声相控阵检测仪满屏的60%-80%，测量相控阵探头前端至第一沟槽的水平距离a，并记录下此距离a，此距离即为相控阵探头至角焊缝的距离a。

步骤四：实施检测

按照步骤三确定的距离a，在U肋腹板上划检测线，以该线为基准线，按照步骤三确定的灵敏度进行检测。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明一种钢箱梁U肋角焊缝的超声相控阵检测方法，用对比试块对设备进行灵敏度调节，记录相控阵探头前端至沟槽的水平距离，然后在U肋腹板上划出检测线，最后采用相控阵探头检测焊缝的熔深和内部缺陷，本发明方法解决了钢箱梁U肋角焊缝熔深和内部缺陷检测的难题，使钢箱梁U肋角焊缝的焊接质量得到有效控制。

附图说明

图1为本发明的检测装置示意图。

图2为本发明的CSK-IA试块结构示意图。

图3为本发明的对比试块的结构示意图。

图4为图3中A的放大图。

图5为本发明另外一个对比试块的结构示意图。

图6为图5中B的放大图。

图7为本发明确定相控阵探头至第一沟槽的水平距离a的示意图。

图8为本发明U肋腹板划检测线的示意图。

图中：

超声相控阵检测仪1，

相控阵探头2，

CSK-IA试块3，

对比试块4，

第一斜槽4.1，

第二斜槽4.2，

U肋腹板5，

面板6，

角焊缝7，

检测线8

距离a。

具体实施方式