[发明专利]一种汽轮机叶片超声导波检测方法

权利要求书

1.一种汽轮机叶片超声导波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：选择具备激励导波的超声检测仪及超声导波探头，并将超声导波探头通过专用电缆与超声检测仪连接；

B：将待检测汽轮机叶片两端均匀刷涂耦合剂，然后将超声导波探头置于刷涂有耦合剂的待检测汽轮机叶片上；

C：调节超声检测仪在待检测汽轮机叶片上产生的激励导波，根据待检测汽轮机叶片的叶身长度确定扫查范围，使叶顶回波在出现在屏幕显示范围内；通过制作对比试块的方法确定系统群速度和扫查灵敏度；

D：根据待检测汽轮机叶片结构确定扫查方式及扫查步骤，保证能够实现对待检测汽轮机叶片的叶身100%区域覆盖；

E：按照步骤C中确定的扫查范围、系统群速度和扫查灵敏度，以及步骤D中确定的扫查方式及扫查步骤，对待检测汽轮机叶片的叶身进行全面扫查，当检测过程中出现缺陷回波时，与对比试块的人工缺陷槽反射回波幅度进行当量对比，若缺陷回波幅度大于或等于人工缺陷回波时标记为不合格，并对缺陷信号采用宏观可视检测方法进行确认。

2.根据权利要求1所述的汽轮机叶片超声导波检测方法，其特征在于，所述的步骤C中，制作对比试块的方法为：首先选用与待检测汽轮机叶片相同规格、材质和热处理状态的对比试块，在对比试块进汽侧和出汽侧边缘表面横向切割一个槽深为0.5mm、长5mm的人工刻槽，然后在叶片的进汽面、背汽面上从边缘向内分别加工出横向模拟裂纹缺陷，横向模拟裂纹缺陷的长度为5mm，深度为0.5mm，横向模拟裂纹缺陷与对比试块叶根R弧位置或叶顶位置的距离大于等于100mm；

在确定系统群速度时，分别在距离对比试块上的横向模拟裂纹缺陷300mm和500mm处将反射波调到最强，并调节声速将两点距离差调为200mm，最后将此时的声速标定，即为确定的系统群速度；然后利用此方法分别对进汽侧和出汽侧进行标定；

在确定扫查灵敏度时，首先将超声导波探头置于待检测汽轮机叶片的叶根位置，找到叶顶回波，然后调节系统增益，将屏幕草状最大回波定于20%，再通过在对比试块上对人工刻槽进行校核，保证人工刻槽的信噪比大于6dB；最后，在此灵敏度的基础上提高8 dB，得出最终的系统扫查灵敏度。

3.根据权利要求2所述的汽轮机叶片超声导波检测方法，其特征在于：所述步骤D中的扫查方式具体如下，

将超声导波探头依次置于待检测汽轮机叶片叶身表面，从叶身两端相向扫查；首先探头置于叶顶位置向叶根方向扫查，实现探头至叶根间的叶身检测；再将探头置于叶根与叶身连接位置的R弧处向叶顶方向扫查，实现探头与叶顶之间叶身检测，2次扫查完成叶身全长的100%覆盖；然后分别在进汽面、出汽面进行上述扫查，重点检测待检测汽轮机叶片的边缘位置，实现叶片叶身100%区域覆盖。

4.根据权利要求3所述的汽轮机叶片超声导波检测方法，其特征在于：所述的步骤E中，当检测过程中出现反射波信噪比大于6dB时，记录此时反射波的位置、波幅和信噪比，并用记号笔进行范围标定。

5.根据权利要求4所述的汽轮机叶片超声导波检测方法，其特征在于：所述的步骤A中，超声检测仪的工作频率范围为0.5MHz-10MHz，水平线性误差不大于2%，垂直线性误差不大于8%；超声检测仪的激励信号采用宽脉冲窄频带的激励信号；超声检测仪采用所有能激励导波的数字A型超声波检测仪或数字超声相控阵检测仪。

6.根据权利要求5所述的汽轮机叶片超声导波检测方法，其特征在于：所述的步骤E中，在测量对比试块的人工缺陷槽反射回波幅度时，人工刻槽与超声导波探头分别置于对比试块两个检测面，测量并记录不同距离处的反射强度，用于当量对比。

7.根据权利要求6所述的汽轮机叶片超声导波检测方法，其特征在于：所述的步骤A中，超声导波探头采用单晶片或多晶片的导波探头，或者单晶片或多晶片的相控阵探头，超声导波探头的工作频率范围为0.5 MHz-5 MHz，尺寸为16mm×20mm。

8.根据权利要求7所述的汽轮机叶片超声导波检测方法，其特征在于：所述的数字超声相控阵检测仪的检测通道大于等于16 通道。

9.根据权利要求7所述的汽轮机叶片超声导波检测方法，其特征在于：所述的相控阵探头包括线陈探头和面阵探头，线阵探头阵元数大于等于8个，面阵探头阵元数大于2×2个；振动频率范围为0.3-5.5MHz。