[发明专利]一种识别氢致开裂试样中夹杂物和裂纹的探伤方法和装置

权利要求书

1.一种识别氢致开裂试样中夹杂物和裂纹的探伤方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、采用具有多晶片的超声波相控阵对试样进行全方位立体扫查，区分无缺陷试样和有缺陷试样；

2)、利用探头本体上嵌设有单晶片的超声波横波小探头装置对步骤1)中分辨出的有缺陷试样进行扫查，通过对夹杂物和裂纹两侧不同的横波反射特征加以区分，以初步识别缺陷试样中的缺陷是夹杂物还是裂纹；该超声波横波小探头装置的探头晶片尺寸为5-8mm；

其中：所述缺陷为夹杂物时，试样近端一次横波反射明显，远端反射不明显，近端二次横波反射不明显，远端横波二次波反射明显；所述缺陷为裂纹时，试样近端一次横波有反射，远端反射明显，横波二次波近端有反射，远端二次波反射明显；

3)、采用所述超声波横波小探头装置对试样继续扫查，以进一步验证步骤2)对缺陷初步识别的准确度，其中：

若前后移动横波探头，发现动态移动时的横波包络线为一“马鞍”形时，判定为母材夹杂；若前后移动横波探头，发现动态移动时的横波包络线为一尖锐的“山丘”形时，判定为试样中的裂纹。

2.根据权利要求1所述的识别氢致开裂试样中夹杂物和裂纹的探伤方法，其特征在于，步骤1)中的全方位立体扫查包括调整相控阵仪器使仪器的显示为A扫描和B扫描，把相控阵探头紧贴在有涂满薄薄机油的氢致腐蚀试样上，前后移动探头，判断A扫描和B扫描反射波的步骤。

3.根据权利要求1所述的识别氢致开裂试样中夹杂物和裂纹的探伤方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤：

运用分层纵波小探头置于缺陷为裂纹时裂纹所处的位置略作左右移动，通过半波法测定裂纹的指示长度。

4.根据权利要求3所述的识别氢致开裂试样中夹杂物和裂纹的探伤方法，其特征在于，所述纵波小探头的阻尼为40-50Ω，增益为40dB，晶片尺寸为5-8mm，有效检测范围是6-10mm宽，厚10-20mm；检测中心频率为20-30MHZ。

5.根据权利要求1所述的识别氢致开裂试样中夹杂物和裂纹的探伤方法，其特征在于，所述超声波横波小探头装置的探头频率为10MHZ。

6.根据权利要求1所述的识别氢致开裂试样中夹杂物和裂纹的探伤方法，其特征在于，步骤2)中单晶片的晶片尺寸为5mm，横波小探头角度为60度。

7.根据权利要求1所述的识别氢致开裂试样中夹杂物和裂纹的探伤方法，其特征在于，步骤2)中夹杂物或裂纹的初步识别包括如下具体步骤：

a、若试样厚度的下半部分近侧端部有一次回波，远侧同一端部无明显回波时，则缺陷初步判定为近探头侧夹杂物；

b、若试样厚度的下半部分有近侧一次回波，远侧也有明显一次回波时，则缺陷判定为裂纹；

c、若试样厚度的上半部分有近侧二次回波，远侧二次无明显回波时，则缺陷判定为夹杂物；

d、若试样厚度的上半部分有近侧二次回波，远侧也有明显二次回波时，则缺陷判定为裂纹。

8.一种用于权利要求1-7中任一权利要求所述探伤方法的超声波横波小探头装置，其特征在于，该超声波横波小探头装置具有一至少可将包括探头晶片的装置本体佩戴于操作者手指上的可穿戴结构。

9.根据权利要求8所述的超声波横波小探头装置，其特征在于，所述可穿戴结构包括一皮带和皮带扣，所述皮带经铆钉铆接于所述装置本体上。

10.根据权利要求8所述的超声波横波小探头装置，其特征在于，所述超声波横波小探头装置的探头晶片为单晶片，晶片尺寸为5*5mm，频率为10MHZ，穿戴式横波小探头角度为60度；所述单晶片为压电复合材料晶片。