[发明专利]一种铁素体钢容器薄板对接焊缝相控阵超声检测方法

权利要求书

1.一种铁素体钢容器薄板对接焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，包括如下步骤：采用单线阵自聚焦式相控阵超声探头分别接入超声相控阵仪器和扫查器，将扫查的待测焊缝的焊缝结构输入超声相控阵仪器中，设置单线阵自聚焦式相控阵超声探头为全晶片激发，采用扇形扫描的方式进行扫描；在焊缝单面双侧采用双探头对称布置进行沿线扫查，超声相控阵仪器生成A扫描信号图、S扫描信号图和C扫描信号图，观察缺陷信号，测量缺陷长度。

2.根据权利要求1所述的铁素体钢容器薄板对接焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，所述单线阵自聚焦式相控阵超声探头的频率为5～7.5MHz，探头晶片数为16～32，主动孔径8～10mm。

3.根据权利要求1所述的铁素体钢容器薄板对接焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，扫描角度范围为45°～75°，扇形扫描声束角度增量最大值为1°。

4.根据权利要求1所述的铁素体钢容器薄板对接焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，设置单线阵自聚焦式相控阵超声探头的聚焦法则：采用2次波和3次波在焊缝单面双侧进行检验，2次波和3次波分开设置，聚焦深度设置在最大探测声程处，用2次波扫查靠近上表面附近缺陷，用3次波扫查靠近下表面的缺陷。

5.根据权利要求1所述的铁素体钢容器薄板对接焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，扫查时，探头前端距焊缝中心线6～10mm。

6.根据权利要求1所述的铁素体钢容器薄板对接焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，缺陷长度测量采用-6dB法进行测量。

7.根据权利要求1-6任一项所述的铁素体钢容器薄板对接焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，记录标准为：反射波幅≥Φ2mm-24dB时，均应进行评估和记录；验收标准为：反射波幅≥Ф2-15dB或者指示长度≥5mm的缺陷均为不合格。

8.根据权利要求1所述的铁素体钢容器薄板对接焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，在进行步骤S1之前，先通过以下步骤确定探头种类及其参数：

S1，梳理铁素体钢容器薄板对接焊缝的基本特性：焊材、焊接工艺、接头型式、焊缝余高情况、可达情况，根据该焊缝的基本特性初步确定采用的拟用探头为单线阵自聚焦式相控阵超声探头，确定拟用探头的频率、探头晶片数和主动孔径；

S2，对被检工件和拟用探头进行CIVA仿真，分析拟用探头和被检工件的匹配性；

S3，收集和分析铁素体钢容器薄板对接焊缝的典型焊接缺陷，并参考射线检测验收标准中尺寸限值，加工一系列带有人工模拟缺陷的试板；

S4，将焊缝尺寸信息输入到超声相控阵仪器，采用相控阵超声探头在试板上进行扫查，观察A扫描信号图、S扫描信号图和C扫描信号图，判别缺陷能否发现，在此基础上确定主要技术参数。

9.根据权利要求8所述的铁素体钢容器薄板对接焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，所述步骤S2中，匹配性包括探头参数敏感性分析、检测区域声场和声束覆盖分析、聚焦法则、典型缺陷反射波幅响应分析。

10.根据权利要求8所述的铁素体钢容器薄板对接焊缝相控阵超声检测方法，其特征在于，所述步骤S4中，主要技术参数包括探头参数、聚焦法则、扫描方式、扫查方式、检测灵敏度、记录和验收标准。