[发明专利]一种检测金属部件母材内壁裂纹及腐蚀缺陷的新方法

摘要

本发明提供的一种检测金属部件母材内壁裂纹及腐蚀缺陷的新方法，将TOFD检测技术用于平面或曲率半径大于136mm的凸面、厚度为12-50mm的低碳钢或低合金钢母材内壁垂直深度大于1mm的裂纹、腐蚀缺陷的检测；选择60°角度的中心频率为2-10MHz、Ф6mm尺寸的探头；探头主声束对曲面工件聚焦深度为两探头主声束入射点连线的中心点到工件内表面间的垂直距离；对平面工件聚焦深度为工件的壁厚值；PCS值计算：PCS=2*T*tan60°，式中T为聚焦深度；沿平面扫查，灵敏度设定为直通波的波高为满屏的60-80%；沿曲面扫查，灵敏度设定为直通波的波高为满屏的40-60%；设定有效范围，计算扫查有效范围的L=PCS—2T*tanγP下；确定扫查次数的N=L总/L。本方法以衍射波相位和显示特征区分出缺陷的类别，是脉冲反射法超声检测无法实现的。

主权项

一种检测金属部件母材内壁裂纹及腐蚀缺陷的新方法，其特征在于：将TOFD检测技术用于平面或曲率半径大于136mm的凸面、厚度为12‑50mm的低碳钢或低合金钢母材内壁垂直深度大于1mm的裂纹、腐蚀缺陷的检测，包括探头选择、聚焦深度、PCS值计算、检测灵敏度、有效范围的设定以及精准的辨读； 探头选择：选择60°角度的中心频率为2‑10MHz、Ф6mm尺寸的探头；聚焦深度：探头主声束对曲面工件聚焦深度为两探头主声束入射点连线的中心点到工件内表面间的垂直距离；对平面工件聚焦深度为工件的壁厚值；PCS值计算：PCS=2*T*tan60°，式中T为聚焦深度；灵敏度设定：沿平面扫查，灵敏度设定为直通波的波高为满屏的60‑80%；沿曲面扫查，灵敏度设定为直通波的波高为满屏的40‑60%；有效范围的设定：计算扫查有效范围的L=PCS—2T*tanγP下；确定扫查次数的N=L总/L；上式中的纵波的声束扩散下边界角度γL下由以下计算得出：计算楔块中纵波入射角度θP：根据折射角公式（SNELL公式）：sinγ1/ C1 = sinγ2/ C2             sinθP=sinθL CL/ CP计算楔块中纵波的声束扩散角γP：根据声束半扩散角公式：sinγ1=Fλ/D          sinγP=F CP/( D f )计算楔块中纵波的声束下边界角γP下：            γP下=θP－γP计算钢中纵波的声束下边界角γL下：            sinγL下=sinγP下CL/ CP式中：f‑探头频率、θL‑探头角度、D‑探头晶片直径、F‑扩散因子、CL‑工件中纵波声速、CP‑楔块中纵波声速，L总为被检工件所要求的检测范围。