[发明专利]一种对接焊缝的焊缝特征导波检测方法

摘要

本发明公开了一种对接焊缝的焊缝特征导波检测方法，该方法是利用焊缝的形状和材料属性使导波沿着焊缝传播，其能量集中于焊缝及其周围区域，形成特殊的波形模态——焊缝特征导波；在焊缝一端激励一定模态的焊缝特征导波，通过观测回波信号可以实现对焊缝缺陷的检测。本发明专利利用焊缝特征导波主要沿焊缝传播、能量耗散少、频散小的优点，可实现长距离对接焊缝的快速无损检测，具有检测效率高，成本低的优点。

主权项

一种对接焊缝的焊缝特征导波检测方法，该方法利用焊缝的材料和形状属性，在焊缝及其周围的热影响区形成能量集中于焊缝的焊缝特征导波；焊缝特征导波可以使用低频剪切波探头激励焊缝及其周边波速较低的切向模态焊缝特征导波，也可以使用纵波直探头或斜探头激励焊缝及其周边波速较高的纵向焊缝特征导波；选择特定的激励频率可以使焊缝中的焊缝特征导波能量集中在被检测的焊缝区域，减少能量耗散，从而使焊缝中的焊缝特征导波能实现远距离传播；其特征在于，该方法是按以下步骤进行检测的：步骤一：确定检测的波形模态，根据母材和焊缝的几何尺寸和材料属性计算并绘制焊缝特征导波单一模态群速度‑频率曲线图，选取50KHz～200KHz频率范围内的频率点f作为检测频率值；步骤二：在焊缝一端安装焊缝特征导波激励接收传感器，将其垂直正对耦合于焊缝表面；步骤三：采用汉宁窗或高斯窗调制的正弦波信号作为激励信号，正弦波信号的中心频率为f，由激励接收传感器正对焊缝发射激励信号，并且等待接收回波信号；步骤四：对激励接收传感器接收到的回波信号进行预处理，滤除噪声干扰，获得与缺陷回波对应的有用信息；步骤五：对预处理后的信号进行模态分解，提取缺陷回波信号，计算缺陷回波信号的到达时间、幅值、能量等特征参数值，进行焊缝缺陷的定位、定量检测及定性分析。