[发明专利]一种简化的T形焊件角焊缝中批量缺陷的空间定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种简化的T形焊件角焊缝中批量缺陷的空间定位方法。

背景技术

目前重要焊接结构接头中缺陷的空间定位已成为无损检测领域的研究重点和热点，发明人已经开展了T形接头穿透型焊缝和角焊缝中缺陷的空间定位研究，并实现了缺陷的空间定位和空间位置可视化。

但对于T形焊件角焊缝中缺陷的空间定位虽已实现，但缺陷深度定位的数学模型中涉及的已知量较多，需提前测量，测量误差将直接影响缺陷空间定位的精度，因此发明一种简化的T形焊件角焊缝中批量缺陷的空间定位方法非常必要。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种简化的T形焊件角焊缝中批量缺陷的空间定位方法，不但可减少深度数学模型中的已知量，而且可提高批量缺陷空间定位的精度，大大提高缺陷空间定位模型的适用性和应用范围。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种简化的T形焊件角焊缝中批量缺陷的空间定位方法，包括以下步骤：

首先对T形接头焊件进行左右旋转，并获得T形接头焊件左右旋转的X射线检测图像；

其次，选用射线穿透T形焊件角焊缝所在直角的角平分线(面)为定位特征点，得出简化的缺陷深度计算的数学模型：

缺陷偏移量计算的数学模型如下：

缺陷沿焊缝长度方向的分布可通过缺陷分割和缺陷细化的方法确定：把分割后的缺陷从周围四个方向不断向内缩减，直至获得缺陷的中心点；

其中：当x>0时缺陷位于垂直板中心线的右侧；当x＝0时缺陷位于垂直板中心线上；当x<0时缺陷位于垂直板中心线的左侧；

式中d—通过公式计算得出的缺陷到水平板表面的距离(mm)，即缺陷深度；

d_l—焊件右转时缺陷中心点到定位特征点(角焊缝所在直角的角平分线)的投影距离(mm)；

d_r—焊件左转时缺陷中心点到定位特征点(角焊缝所在直角的角平分线)的投影距离(mm)；

W—垂直板宽度(mm)；

δ—水平板厚度(mm)；

x—缺陷偏离垂直板中心线的距离(mm)，即缺陷偏移量。

本发明首先根据焊件X射线检测图像中各部分之间的几何关系，创建了缺陷深度和偏移量计算的数学模型：对于某一固定的T形接头，其垂直板的宽度W、水平板的厚度δ可提前测量得出，且为固定值；而d_l和dr两个投影距离可通过对焊件左右旋转后获得的X射线检测图像进行缺陷分割和缺陷细化获得；d_l和d_r确定后可直接根据偏移量模型得到偏移量x的值；把上述已获得的参数带入公式(1)可确定缺陷深度。

与现有的缺陷空间定位方法相比，创建的缺陷深度及偏移量模型中减少了一个已知量焊角尺寸K，免除了其测量误差对缺陷空间定位精度的影响；根据上述模型可确定缺陷的深度和偏移量；而缺陷沿焊缝长度方向的分布可通过缺陷分割、缺陷细化后搜索缺陷中心点的横坐标确定，从而可实现T形焊件角焊缝中批量缺陷的空间定位。

本发明具有不用预先贴标记、缺陷定位精度高、检测速度快、检测成本低(与CT相比)、适用范围广、鲁棒性强、应用前景广阔等优点。

附图说明

图1是本发明左侧角焊缝中缺陷深度定位数学模型示意图；

图2是本发明右侧角焊缝中缺陷深度定位数学模型示意图；

图3是本发明左侧角焊缝偏移量数学模型示意图；

图4是本发明右侧角焊缝偏移量数学模型示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示：本发明为一种简化的T形焊件角焊缝中批量缺陷的空间定位方法，包括以下步骤：

首先对T形接头焊件进行左右旋转，并获得T形接头焊件左右旋转的X射线检测图像；

其次，选用射线穿透T形焊件角焊缝所在直角的角平分线(面)为定位特征点，得出简化的缺陷深度计算的数学模型：

缺陷偏移量计算的数学模型如下：