[发明专利]铝合金扁锭超声波检测装置及探伤方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波检测装置,  是应用于铝合金材料探伤检测装置，本发明同样涉及到这种装置的使用方法。

背景技术

考虑到航空航天铝合金热轧厚板对质量的高要求，使用超声波无损检测技术对热轧前的铸锭进行质量控制成为提高铝合金热轧厚板成品率的重要手段。

对铸锭质量产生影响的内部缺陷有缩孔、疏松、气孔、非金属夹杂等。一般使用超声波或射线对内部缺陷进行检测。对铸锭质量产生影响的表面缺陷主要是边部表面裂纹。铸锭的表面裂纹很可能在压力加工过程中进一步扩展。对扁铸锭使用超声波纵波检测可以有效的发现扁铸锭的内部缺陷。当在扁铸锭内部发现轧制过程中不能有效焊合的缺陷时，或预测到轧制后仍存在大于验收等级的缺陷时，则应对该扁铸锭判废以避免不必要的后续加工。

现有的便携式超声波检测装置没有完善的耦合剂自动施加系统，而且在检测过程中需要弯腰。这都增加了检测人员的劳动强度。这些设备使用的耦合剂往往不易于清除，导致检测后需要额外的耦合剂清理工作。在接触式超声波探伤中，探头接触被检件时往往施力不均匀。此外，目前还没有系统、高效的铝合金铸锭超声波检测方法以达到质量控制的目的。

发明内容

本发明的目的是公开结构简单、便携、检测准确度高的超声波检测装置，主要应用于铝合金扁锭的探伤检测，本发明同样提供这种检测装置的使用方法。

超声波检测装置，包括：超声波设备支架、便携式超声波设备、探头线和基座，其特征在于：超声波设备安装有检测探头，基座含有三个支撑球，设有平衡重物、连接杆和转向轴；基座还安装有水管和水路开关。

所述的检测探头有喷水式直探头和接触式直探头两种。

所述的喷水式直探头上含有水管接口，与水管相连。

所述的接触式直探头内部有弹簧；接触式直探头上方设有水施加装置，水施加装置与储水罐之间有水路开关。

所述的超声波检测装置的探伤方法，其特征在于步骤如下：

1）开始检测前将水管与水源连接，将超声波检测装置放在铝合金铸锭上表面，打开水源后先在试块上进行设备的灵敏度校准和检测；

2)水流通过水管进入喷水式直探头，然后喷射至铸锭表面；三个支撑球使基座与工件表面平行，水路开关使探头与工件表面垂直，保证超声波垂直入射工件；

3）超声波沿着水柱传播并垂直进入工件，将便携式超声波设备放在超声波设备支架（6）上，并用通过探头线与喷水式直探头连接；过程需要将连接杆和转向轴固定，使连接杆不能伸缩，转向轴不能旋转，并加上保持平衡的重物；

以上接触式直探头被弹簧压在工件表面，三个类似电脑鼠标滚珠的支撑球在检测过程中贴在工件表面上滚动，保证探头与工件表面稳定接触；储水罐中的水靠重力作用通过水路开关进入水施加装置中；当不使用该装置时，可以通过水量调节装置将水路开关关闭。

调节水量的施加装置安装有阀门，水施加装置的出水装置由前盖和阀门构成，阀门和前盖有相互对齐的孔。当阀门旋转，与前盖发生错位时，出水量会相应降低。

接触式直探头型的超声波检测装置，其结构及连接方式是：

基座16上设有三个支撑球3、接触式直探头1、储水箱4、储水箱支架5、转向轴15和平衡重物12；接触式直探头1内部有弹簧2，弹簧可使接触式直探头1紧贴检测工件的表面；接触式直探头1上方设有水施加装置10，水施加装置10与储水罐4之间有水路开关11，水施加装置10上设有阀门；转向轴15与连接杆9连接，连接杆9的一端设有超声波设备支架6，便携式超声波设备7安装在超声波设备支架6上；便携式超声波设备7通过探头线8与接触式直探头1相连接。

其工作原理与探索方法是：首先将超声波检测装置放在铝合金铸锭的上表面，储水箱4要装有水，打开水路开关11，通过水施加装置10上的阀门调节水流量；启动便携式超声波设备7，超声波沿着水柱传播并垂直进入铝合金铸锭，将检测结果反馈到便携式超声波设备7的屏幕上，通过连接杆9控制接触式直探头1在铝合金铸锭表面上的移动对铝合金铸锭进行全面检测，如果铝合金铸锭材料有缺陷，便携式超声波设备7的屏幕上将有显示，便携式超声波设备同时也会发出警报；连接杆9可在转向轴15上上下、左右转动，可适应不同规格工件的检测，并能够避免检测人员的弯腰，减少检测人员的疲劳。

1、本发明产生的积极效果：1.本发明的超声波检测装置基座上设有三个支撑球，保证了检测探头在检测工件表面的平稳性并保证保证探头与工件表面保持平行，因此检测结果的准确性高。