[发明专利]使用相控阵检测堆焊层的方法

摘要

本发明提供一种使用相控阵检测堆焊层的方法,本发明将探头与楔块组合置于被检堆焊层垂直方向的表面上，相控阵晶片阵列方向与堆焊层平面方向空间垂直进行检测，沿焊缝延长方向移动探头，探头晶片调节焦点收集各方向回波信号，依据构建的工件横截面形状，计算折射路径、回波位置，叠加采集缺陷信息投影至模型，真实反映堆焊层内的缺陷形状、大小、方向。本发明节约检测时间、精度高，不需要频繁更换探头，内部缺陷反映直观，避免因探头互相影响造成的误判，相对于常规超声广而不精的大范围检测更有针对性，在焦点附近的灵敏度和分辨力都比常规超声检测要高。

主权项

一种使用相控阵检测堆焊层的方法，其特征是：采用如下工艺步骤：1)相控阵系统包括相控阵探头、楔块、数据电缆与相控阵检测主机，相控阵探头通过同时发射、接收十几束超声波，采集被检部件信息，楔块作为可磨制部件，传播超声波束，使声束能够完全进入不规则形状的部件，数据电缆传递探头与检测主机之间的毫秒级别的电信号，相控阵检测主机负责处理电信号，通过设置的探头与楔块数据，计算并得出检验结果和图像；2)相控阵检测系统启动后，输入探头频率、晶片数量、晶片间隔及楔块长宽高尺寸及倾斜角度，进入检测扫描，依照标准试块尺寸绘制待检件图形，调节系统增益参数使屏幕上显示的回波中影响观察的杂波消失，人工缺陷在屏幕中的显示可以清晰识别，绘制相同当量人工缺陷在不同深度下回波高度，在屏幕上用平滑曲线连接这些回波的最高点，这条曲线作为判废线；3)使磨制探头与楔块组合其符合被检部件曲率，将探头5L16与楔块SB10‑N55S的组合置于被检部件表面上，移动探头至超声波一次反射与二次反射均可检测到堆焊的位置；4)测量探头与检测部位距离：采用标准试块调节晶片角度修正、增益修正，通过调节每个晶片的增益数值即dB值，使检验范围内识别的全部人工缺陷的角度读数与实际角度误差不超过1°，同样深度的人工缺陷回波高度误差不超过5％，设定聚焦方式的焦点深度为焊缝深度附近，设定过滤波幅，使屏幕内由于金属内部粗大晶粒造成的草状波消失，且界面波造成的影响被过滤，调整声程距离，即设备量程，保证被检范围能完全覆盖；5)进入相控阵设备检测界面，按照步骤3)对人工缺陷试块进行检测，确保试块上对应当量的人工缺陷能够清晰、独立地显示在成像区域内；6)检查堆焊层并记录检查结果：沿一条直线平移探头，使单个的二维图像沿移动方向叠加，生成3D图像，以供复检和追溯检验情况使用；7)后期处理：在正式检验阶段会因为回波重叠、被检部件结构、聚焦深度设置等问题产生伪显示，通过降低局部增益值和变更检测方向、复检不稳定区域的方法合理排除伪显示，得出最终检测结果。