[发明专利]核电站常规岛轴类锻件相控阵超声检测系统及检测方法

说明书

本发明公开了核电站常规岛轴类锻件相控阵超声检测系统及检测方法，系统包括相控阵超声检测探头、至少一个轴类校验试块和四个不同的楔块；校验试块用于在检测前对检测探头进行功率验证；第一楔块用于配合探头以全聚焦/扇形扫查成像方式对轴类锻件进行表面纵向/内部纵向缺陷检测；第二楔块用于配合探头以全聚焦/扇形扫查成像方式对轴类锻件进行表面横向/内部横向缺陷检测；第三楔块用于配合探头以扇形扫查成像方式对轴类锻件在第三扫查角度范围内进行内部纵向缺陷检测；第四楔块用于配合探头以扇形扫查成像方式对轴类锻件在第四扫查角度范围内进行内部横向缺陷检测。本发明无需实施渗透检测，减少超声探头数量和检测盲区，并保存检测数据。

技术领域

本发明涉及核电站锻件缺陷检测领域，尤其涉及一种核电站常规岛轴类锻件相控阵超声检测系统及检测方法。

背景技术

现有的核电站锻件缺陷检测方案一般采用常规超声加上渗透的检测方案。渗透用于检测轴类锻件表面的开口缺陷。常规超声用于检测轴类锻件内部缺陷。渗透检测时将渗透剂刷涂在轴类锻件表面，经过一定时间的渗透后利用清洗剂将渗透剂清理干净，最后利用显像剂显像。常规超声的检测方法基于超声脉冲反射式手工检测，检测使用直探头和横波斜探头实施。检测用的直探头有效直径为10mm，横波斜探头选用K2和K1斜探头，晶片的有效面积约100m²。检测过程中采用油或者化学浆糊做耦合剂进行栅格扫查或者100％扫查，通过仪器上显示的动态回波图来判断缺陷的性质，利用当量法来进行缺陷的记录和验收。

现有的检测方案至少存在以下几个方面的缺陷：

1)检测速度慢，需要多个常规超声探头组合才能完成超声检测工作，并需要使用超声和渗透两种检测方法；

2)检测时探头折射角单一，探头声束覆盖范围有限，检测盲区较大，缺陷检出率较低；

3)横波斜探头检测时为保证检测区域覆盖，探头移动的距离较大，但现场检测时可能因为空间受限无法对被检区域实施100％检测，增加了检测盲区的可能性；

4)检测结果无法保存用于进一步分析；

5)检测灵敏度低，小缺陷容易发生漏检。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种核电站常规岛轴类锻件相控阵超声检测系统及检测方法，减少超声探头数量，提高检测效率和缺陷检出率，技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种核电站常规岛轴类锻件相控阵超声检测系统，包括相控阵超声检测探头、至少一个圆柱轴类校验试块、第一楔块、第二楔块、第三楔块和第四楔块；

其中，所述至少一个圆柱轴类校验试块用于在检测前对所述相控阵超声检测探头进行功率验证，所述校验试块上分别设置有与其长度方向中心轴平行的通孔、与其长度方向中心轴垂直的通孔以及设置在其外侧弧面上的凹槽；

所述第一楔块用于配合所述相控阵超声检测探头以全聚焦成像方式对待检测的轴类锻件进行表面纵向缺陷检测，以及以扇形扫查成像方式对其在第一扫查角度范围内进行内部纵向缺陷检测；

所述第二楔块用于配合所述相控阵超声检测探头以全聚焦成像方式对待检测的轴类锻件进行表面横向缺陷检测，以及以扇形扫查成像方式对其在第二扫查角度范围内进行内部横向缺陷检测；

所述第三楔块用于配合所述相控阵超声检测探头以扇形扫查成像方式对待检测的轴类锻件在第三扫查角度范围内进行内部纵向缺陷检测；

所述第四楔块用于配合所述相控阵超声检测探头以扇形扫查成像方式对待检测的轴类锻件在第四扫查角度范围内进行内部横向缺陷检测。

进一步地，所述相控阵超声检测系统还包括与所述相控阵超声检测探头电连接的成像显示设备，用于显示所述相控阵超声检测探头的成像画面并存储成像数据。