[发明专利]曲面双轴肩搅拌摩擦焊缝的超声波相控阵检测方法

权利要求书

1.曲面双轴肩搅拌摩擦焊缝的超声波相控阵检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据曲面型材结构型式确定扫查面的曲率参数；

利用相控阵超声探伤仪进行声场模拟，确定声束经过所述相控阵超声探伤仪的探头楔块的区域范围，并将所述声束覆盖所述探头楔块的耦合面的区域标记为耦合区域；

根据所述曲率参数对所述耦合面进行修磨，修磨区域覆盖所述耦合区域；

根据所述耦合面的修磨尺寸修正所述相控阵超声探伤仪的晶片高度参数；

将修磨后的所述耦合区域对准所述扫查面上的焊缝进行沿线扫查，其中，所述耦合区域与所述扫查面之间的间隙小于或等于0.5mm。

2.如权利要求1所述的曲面双轴肩搅拌摩擦焊缝的超声波相控阵检测方法，其特征在于，所述根据所述曲率参数对所述耦合面进行修磨，修磨范围覆盖所述耦合区域包括：

若所述扫查面为凸面，则对所述耦合面进行局部修磨，局部修磨区域完全覆盖所述耦合区域；

若所述扫查面为凹面，则对所述耦合面进行整体修磨。

3.如权利要求1所述的曲面双轴肩搅拌摩擦焊缝的超声波相控阵检测方法，其特征在于，所述根据所述耦合面的修磨尺寸修正所述相控阵超声探伤仪的晶片高度参数包括：

制备试块，根据所述曲率参数在所述试块的两相对面上分别修磨仿真凹面和仿真凸面，所述仿真凹面和所述仿真凸面之间的距离大于或等于所述焊缝的两倍厚度值；

在所述试块内部加工与所述仿真凹面或所述仿真凸面平行的仿缺陷孔，并记录所述仿缺陷孔与所述仿真凹面或所述仿真凸面之间的实际距离值；

将所述耦合面靠近所述仿真凹面或所述仿真凸面，并使所述耦合区域对准所述仿缺陷孔进行扫查，获得所述仿缺陷孔与所述仿真凹面或仿真凸面之间的扫查距离值；

根据所述扫查距离值和所述实际距离值之间的偏差值修正所述相控阵超声探伤仪的晶片高度参数。

4.如权利要求3所述的曲面双轴肩搅拌摩擦焊缝的超声波相控阵检测方法，其特征在于，所述根据所述扫查距离值和所述实际距离值之间的偏差值修正所述相控阵超声探伤仪的晶片高度参数包括：

若所述扫查距离值小于所述实际距离值，则所述晶片高度参数加上所述偏差值；

若所述扫查距离值大于所述实际距离值，则所述晶片高度参数减去所述偏差值。

5.如权利要求3所述的曲面双轴肩搅拌摩擦焊缝的超声波相控阵检测方法，其特征在于，所述仿真凹面和所述仿真凸面上分别加工有验证槽；在所述根据所述耦合面的修磨尺寸修正所述相控阵超声探伤仪的晶片高度参数之前还包括：

将所述耦合面靠近所述仿真凹面或所述仿真凸面，并使所述耦合区域对准所述验证槽进行扫查，根据扫查结果验证所述相控阵超声探伤仪的灵敏度。

6.如权利要求5所述的曲面双轴肩搅拌摩擦焊缝的超声波相控阵检测方法，其特征在于，所述根据扫查结果验证所述相控阵超声探伤仪的灵敏度包括：

若扫查结果能够显示所述验证槽，则所述相控阵超声探伤仪的灵敏度正常，无需调试；

若扫查结果无法显示所述验证槽，则需调高所述相控阵超声探伤仪的增益，直至扫查结果能够正常显示所述验证槽。

7.如权利要求3所述的曲面双轴肩搅拌摩擦焊缝的超声波相控阵检测方法，其特征在于，所述试块内部加工有多个所述仿缺陷孔，在所述将修磨后的所述耦合区域对准所述扫查面上的焊缝进行沿线扫查之前还包括：

在修正了所述晶片高度参数后将所述耦合面靠近所述仿真凹面或所述仿真凸面，并使所述耦合区域依次对准各个所述仿缺陷孔进行扫查；

将扫查结果与各个所述仿缺陷孔的实际距离值进行对比，并根据对比结果对所述相控阵超声探伤仪的增益补偿参数进行校准，获得TCG曲线。