[发明专利]一种小口径管座角焊缝的超声波检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波焊缝检测方法，具体涉及用于锅炉集箱等小口径管座角焊缝(未焊透形式)内部质量的检测。

背景技术

现今，采用常规的超声波检测方法对未焊透结构小口径管座角焊缝进行检测时，管子的插入部分由于角焊缝根部存在未焊透的间隙，相当于在焊缝的根部存在一个管子的端头，这个端头在常规的超声波检测中产生较多固有的回波信号，给正常缺陷回波的判断带来很大的影响，导致检测工件的漏检和误检，至今国内尚无一个针对插入式小口径管座角焊缝(未焊透形式)超声波检测方法及检验标准。

发明内容

为克服现有超声波焊缝检测方法存在的不足，本发明提供一种小口径管座角焊缝的超声波检测方法，采用数字式超声波探伤仪，针对不同规格的管座角焊缝，采用相应折射角度的单晶横波斜探头从管座外侧进行检测，能够准确识别缺陷波与结构波，从而减少检测工件中可能发生的漏检和误检。

为实现上述的目的，本发明的技术方案为：

一种小口径管座角焊缝的超声波检测方法，超声波检测装置包括数字式超声波探伤仪和单晶横波斜探头，其中单晶横波斜探头的频率为5MHz，晶片尺寸为6mm×6mm或8mm×8mm，探头前沿距离L₀≤5mm，基于所述超声波检测装置的焊缝检测方法包括如下步骤：

步骤1：根据β≥tan^-1[(H+L₀)／2T]来计算并确定探头折射角度，使得一次反射波的声束轴线能够达到管接头的端部，其中H为角焊缝高度、集箱坡口深度及管接头插入深度之和，T为管接头的壁厚；

步骤2：校验探头的折射角，选择校准试块上与所检验管接头两倍壁厚相同或相近的横孔作为校准点，其校准试块采用电力行业标准DL／T820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》中的DL-1系列专用试块，若被检试件与专用试块的声学性能存在差异，应根据试件声速等对探头的折射角度及灵敏度进行相应的修正；

步骤3：按深度定位法调整时基线扫描比例；

步骤4：DAC曲线的绘制及扫查灵敏度，DAC曲线的绘制以所检验管接头两倍壁厚相同或相近的横孔作第一基准点，并将该横孔回波调整为满屏80％，在不改变增益的情况下依次绘制，DAC曲线的范围应包括整个焊缝及热影响区，扫查灵敏度为DAC曲线增益10dB；

步骤5：在检测区域内的所有裂纹未熔合为不合格；缺陷反射波幅大于或等于Φ1×15时为不合格，在Φ1×15—10dB灵敏度下的缺陷指示长度大于10mm为不合格。

针对不同规格的管座角焊缝，采用相应折射角度的单晶横波斜探头从管座外侧进行检测，能有效地检出角焊缝中的根部缺陷，能够准确识别缺陷波与结构波，从而大大提高了检测工作的准确度。

附图说明

图1是折射角选取示意图。

图中：β为探头折射角，L₀为探头前沿距离，G为角焊缝的高度，S为集箱坡口深度，C为管接头插入深度，T为管接头壁厚。

具体实施方式

如图1所示，一种小口径管座角焊缝的超声波检测方法，针对规格为Φ60×10mm管接头角焊缝，采用相应折射角度的单晶横波斜探头从管座外侧进行检测，其步骤为：

步骤1：根据β≥tan^-1[(H+L₀)／2T]来计算并确定探头折射角度，通过实测，角焊缝的高度G=14mm，集箱坡口的深度S=14mm，管接头的插入深度C=2mm，管接头的壁厚T=10mm，所使用的探头为小径管专用探头，前沿距离为L₀=5mm，

贝：H＝G+S+C=14+14+2=30mm

β≥tan^-1[(H+L₀)／2T]≥tan^-1[(30+5)／20]≥60.3°

探头可按β=50°、55°、60°、65°、70°来制备，最终选取角度最为接近的；

步骤2：校验探头的折射角，选择校准试块上与所检验管接头两倍壁厚相同或相近的横孔作为校准点，其校准试块采用电力行业标准DL/T820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》中的DL-1系列专用试块，专用试块的适用范围见下表：