CN107490620A - 镍基带孔零件内壁检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高温零件无损检测技术领域，特别涉及镍基带孔零件内壁检测方法及装置。镍基带孔零件内壁检测方法包括以下步骤：1）使用涡流检测模块和内窥镜检测模块分别对镍基带孔零件的内壁进行检测；2）对涡流检测模块和内窥镜检测模块的检测结果进行综合分析形成最终结论。通过使用功能互补的涡流检测模块和内窥镜检测模块对镍基带孔零件内壁进行检测，可以实现镍基带孔零件内壁任何方向的裂纹检测，解决了目前的镍基带孔零件内壁采用其他检测方法检测效果差的问题。

Description

镍基带孔零件内壁检测方法及装置
技术领域
本发明涉及零件检测技术领域，特别涉及镍基带孔零件内壁检测方法及装置。
背景技术
高温紧固镍基螺栓是火力发电厂热动力设备的重要部件。由于在机组长期运行中，高温螺栓承受高温及高应力的作用，螺栓材料易产生热脆、蠕变、疲劳、应力腐蚀，由于安装中预紧力过高和加热不当以及制造缺陷等原因，螺栓材料易产生淬硬及裂纹，为了保证机组运行安全，镍基螺栓在使用过程中需要定期对其中心孔内壁进行缺陷检测。目前，螺栓内壁检测方法主要包括涡流检测、超声波检测和内窥镜检测，国内外对于火电厂在役高温镍基螺栓检测主要采用常规超声横波、纵波及纵波小角度等检测方法，但是由于镍基材料以奥氏体为基体，通过热处理后基体的奥氏体晶粒粗大且不均匀，超声波检测很难对缺陷的当量和位置进行准确的判断。另外，采用超声波检测对带中心孔的螺栓内壁的环向裂纹较为敏感，但是裂纹的形貌及高度影响其检测灵敏度，很容易漏检纵向及高度较小的裂纹，造成检测效果差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种镍基带孔零件内壁检测方法，以解决目前的镍基带孔零件内壁采用其他检测方法检测效果差的问题；另外，本发明的目的还在于提供一种实现上述检测方法的镍基带孔零件内壁检测装置。
为实现上述目的，本发明的镍基带孔零件内壁检测方法的第一种技术方案为：包括以下步骤：1）使用涡流检测模块和内窥镜检测模块分别对镍基带孔零件的内壁进行检测；2）对涡流检测模块和内窥镜检测模块的检测结果进行综合分析获取最终检测结果。
本发明的镍基带孔零件内壁检测方法的第二种技术方案为：在本发明的镍基带孔零件内壁检测方法的第一种技术方案的基础上，在步骤1）中，首先通过涡流检测模块对镍基带孔零件的内壁纵向及环向裂纹缺陷进行检测，再通过内窥镜检测模块对镍基带孔零件内壁表面开口裂纹进行检测。
本发明的镍基带孔零件内壁检测方法的第三种技术方案为：在本发明的镍基带孔零件内壁检测方法的第一种或第二种技术方案的基础上，在步骤1）中对镍基带孔零件的检测前镍基带孔零件无需拆卸，镍基带孔零件被检测时始终处于在线状态。
本发明的镍基带孔零件内壁检测方法的第四种技术方案为：在本发明的镍基带孔零件内壁检测方法的第一种或第二种技术方案的基础上，在步骤1）中通过涡流检测模块和内窥镜模块对镍基带孔零件内壁检测时，在与涡流检测传感器连接的涡流检测连接线和与内窥镜检测套头连接的内窥镜检测连接线中至少一个上设置用于引导对应的检测模块进入镍基带孔零件孔内进行缺陷检测的引导装置，并在引导装置的本体上设置标尺定位缺陷位置。
本发明的镍基带孔零件内壁检测方法的第五种技术方案为：在本发明的镍基带孔零件内壁检测方法的第一种或第二种技术方案的基础上，涡流检测传感器填充系数为0.7。
本发明的镍基带孔零件内壁检测方法的第六种技术方案为：在本发明的镍基带孔零件内壁检测方法的第一种或第二种技术方案的基础上，涡流检测模块的涡流检测传感器采用涡流点式正交传感器。
为实现上述目的，本发明的实现上述镍基带孔零件内壁检测方法的镍基带孔零件内壁检测装置的第一种技术方案为：包括主机，主机连接有用于对镍基带孔零件内壁进行检测的涡流检测模块和内窥镜检测模块，涡流检测模块包括用于伸入镍基带孔零件的孔内检测内壁的涡流检测传感器和用于连接主机与涡流检测传感器的涡流检测连接线，内窥镜检测模块包括用于伸入镍基带孔零件的孔内检测内壁的内窥镜检测探头和用于连接主机与内窥镜检测探头的内窥镜检测连接线。
本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的第二种技术方案为：在本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的第一种技术方案的基础上，涡流检测模块和内窥镜检测模块中至少一个包括用于引导对应的检测模块进入镍基带孔零件孔内进行缺陷检测的引导装置，引导装置包括本体和设置在本体上用于定位缺陷位置的标尺。
本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的第三种技术方案为：在本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的第二种技术方案的基础上，所述标尺印制在引导装置的本体上。
本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的第四种技术方案为：在本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的第二种或第三种技术方案的基础上，所述引导装置包括用于套设在对应连接线上的操作套管，所述保持印制在操作套管上。
本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的第五种技术方案为：在本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的第一种或第二种或第三种技术方案的基础上，涡流检测传感器填充系数为0.7。
本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的第六种技术方案为：在本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的第一种或第二种或第三种技术方案的基础上，所述涡流检测传感器为涡流点式正交传感器。
本发明的有益效果为：本发明的镍基带孔零件内壁检测方法通过涡流检测模块和内窥镜检测模块分别对镍基带孔零件进行检测，然后对涡流检测模块和内窥镜检测模块的检测结果进行分析获取最终检测结果。本发明的镍基带孔零件内壁检测方法通过涡流检测模块对镍基带孔零件内壁进行检测，能够很精准的检测出纵向和环向相互垂直的裂纹缺陷，虽然对纵向和环向不垂直的裂纹检测灵敏度不足，但是通过内窥镜检测模块对镍基带孔零件内壁进行检测，可以弥补涡流检测模块对纵向和环向不垂直的裂纹检测灵敏度不足。同时，内窥镜检测模块对有一定深度而表面开口不明显的裂纹识别能力不足也能够由涡流检测模块弥补，通过使用功能互补的涡流检测模块和内窥镜检测模块对镍基带孔零件内壁进行检测，可以实现镍基带孔零件内壁任何方向的检测，解决了目前采用其它检测方法检测镍基螺栓中心孔内壁检测效果差的问题。
进一步的，在步骤1）中对镍基带孔零件的检测时镍基带孔零件处于在线状态。本发明的检测方法可以对镍基带孔零件进行在线检测，避免拆装待检测零件造成的检测效率低的问题。
进一步的，在步骤1）中通过涡流检测模块和内窥镜模块对镍基带孔零件内壁检测时，在与涡流检测传感器连接的涡流检测连接线和与内窥镜检测套头连接的内窥镜检测连接线中至少一个上设置用于引导对应的检测模块进入镍基带孔零件孔内进行缺陷检测的引导装置，并在引导装置的本体上设置标尺定位缺陷位置，便于缺陷快捷定位，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的具体实施例的使用涡流检测传感器检测螺栓中心孔内壁的状态图；
图2是本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的具体实施例的使用内窥镜检测探头检测螺栓中心孔内壁的状态图；
图3是本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的具体实施例的一个涡流检测对比试样的展开图；
图4是本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的具体实施例的另一个涡流检测对比试样的展开图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的具体实施例，镍基带孔零件内壁检测装置包括主机，主机连接有内窥镜检测模块和涡流检测模块，其中涡流检测模块包括涡流检测传感器和连接涡流检测传感器与主机的涡流检测连接线。内窥镜检测模块包括内窥镜检测探头3和连接内窥镜检测探头3与主机的内窥镜检测连接线，内窥镜探头内设有内窥镜镜头，本实施例中内窥镜镜头采用自聚焦高清镜头。其中涡流检测模块的检测原理、内窥镜检测模块的检测原理为现有技术，此处不予赘述。
本实施例中的待检测的镍基带孔零件选用高温镍基螺栓1。内窥镜镜头采用像素为44万，镜头的直径为9mm，内窥镜镜头采用机械结构控制旋转，并且采用四轴导向，可以实现360度全方位旋转，比电动导向定位更加精确。内窥镜镜头采用液态调焦技术，手动自由调焦，避免因更换不同景深镜头带来的繁琐任务，能够根据检测距离的需要自由精准调节焦距，使观察视野更加清晰。
涡流检测传感器填充系数为0.7，有利于提高磁感应强度，从而提高检测灵敏度。检测频率范围为10KHz至80KHz，显示屏显示人工缺陷信号应在仪器荧光屏满刻度的50%。
本实施例中的涡流传感器采用的是点式涡流传感器。涡流传感器的线圈垂直绕制，能够同时满足螺栓内壁纵向和环向裂纹缺陷检测灵敏度要求。
本实施例中，涡流检测模块还包括用于引导涡流检测模块的涡流检测传感器进入镍基带孔零件孔内进行缺陷检测的涡流检测引导装置，本实施例中涡流检测引导装置包括套设在涡流检测线外围的涡流检测操作套管，涡流检测操作套管上印制有用于缺陷快捷定位的涡流检测标尺。
内窥镜检测模块还包括用于引导内窥镜检测模块的内窥镜检测探头进入镍基带孔零件孔内进行缺陷检测的内窥镜检测引导装置，本实施例中内窥镜检测引导装置包括套设在内窥镜检测线外围的内窥镜检测操作套管，内窥镜检测操作套管上印制有用于缺陷快捷定位的内窥镜检测标尺。
内窥镜检测操作套管和涡流检测操作套管均为由硬质塑料制成的塑料管，内窥镜检测操作套管和涡流检测操作套管便手动操作涡流检测连接线、内窥镜检测连接线在检测方向上的移动，塑料管外表面印有对应的标尺，用于缺陷快捷定位，印刷上去的标尺不易掉色，脱落。
涡流检测传感器在使用前需要进行校验，本实施例中，如图3和图4所示，图中间距的单位为毫米，涡流检测对比试样采用同种规格镍基螺栓，两个涡流检测对比试样分别加工纵向、环向及与其各自呈45度的人工条形缺陷，其中涡流检测对比试样10缺的陷长度为5毫米，涡流检测对比试样20的缺陷长度分别为10毫米，涡流检测对比试样10的缺陷间距为42.4毫米，涡流检测对比试样20的缺陷间距为40毫米，用于调试涡流检测的灵敏度。涡流检测以与轴向成45度夹角且长5mm人工缺陷为报警电平，在检测过程中，产生的缺陷信号低于报警电平视为合格，等于或高于报警电平视为可疑螺栓。本实施例中涡流检测速度不超过10米/分钟，涡流检测超过两个小时后进行一次涡流检测传感器校验。
使用本发明的镍基带孔零件内壁检测装置的检测方法包括如下步骤：1）待被检机组停机后，镍基螺栓1温度控制在常温状态，拆除螺栓1表面保温层，打开螺栓1两侧中心孔端盖；2）使用涡流检测模块对螺栓中心孔11内壁进行检测：涡流检测设备通电后，开机进行15分钟的系统预运转。使用与主机连接的涡流检测传感器进行检测，然后手动操作涡流检测传感器进入螺栓中心孔11内，对螺栓1的内壁纵向、环向裂纹进行检测，记录检测数据。4）使用内窥镜模块对螺栓1内壁进行检测：使用内窥镜检测探头3对螺栓1内壁进行检测，调节内窥镜镜头的焦距，检测螺栓1内壁表面开口比较明显的裂纹缺陷，用于弥补涡流检测模块对纵向和环向的夹角不是90度的裂纹缺陷在检测灵敏度上的不足，避免漏检。5）依据涡流检测模块和内窥镜检测模块的检测结果，对螺栓1内壁质量进行综合评判。先进行涡流检测方便以涡流检测结果为主线进行分析。
上述操作步骤在进行过程中，可以在螺栓1不拆卸的情况下，只需要打开螺栓中心孔11端盖，即可完成整条螺栓1在线检测，评价螺栓1的质量。
本发明的镍基带孔零件内壁检测方法的具体实施例1：本实施例中的镍基带孔零件内壁检测方法的步骤与上述镍基带孔零件内壁检测装置的具体实施例中所述的方法相同，不再赘述。
本发明的镍基带孔零件内壁检测方法的具体实施例2，包括以下步骤：1）使用涡流检测模块和内窥镜检测模块分别对镍基带孔零件的内壁进行检测；2）对涡流检测模块和内窥镜检测模块的检测结果进行综合分析获取最终检测结果。其中涡流检测模块和内窥镜检测模块与上述镍基带孔零件内壁检测装置的具体实施例中所述的结构相同。步骤1）中的对镍基带孔零件进行检测时，先使用内窥镜检测模块进行检测。
其他实施例中，上述镍基带孔零件内壁检测方法可以用于检测螺栓内孔以外的管状零件、筒状零件或者其他零件上的通孔、盲孔；上述螺栓的内孔检测中，可以将螺栓拆下来后进行检测；上述标尺也可以不设，而在检测到有缺陷时在对应探头线上作标记；上述设置在本体外围的操作管可以是金属材料等；上述标尺可以是通过胶粘或者抱箍固定在操作管上的尺子。

Claims (12)

1.镍基带孔零件内壁检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1）使用涡流检测模块和内窥镜检测模块分别对镍基带孔零件的内壁进行检测；2）对涡流检测模块和内窥镜检测模块的检测结果进行综合分析获取最终检测结果。
2.根据权利要求1所述的镍基带孔零件内壁检测方法，其特征在于：在步骤1）中，首先通过涡流检测模块对镍基带孔零件的内壁纵向及环向裂纹缺陷进行检测，再通过内窥镜检测模块对镍基带孔零件内壁表面开口裂纹进行检测。
3.根据权利要求1或2所述的镍基带孔零件内壁检测方法，其特征在于：在步骤1）中对镍基带孔零件的检测前镍基带孔零件无需拆卸，镍基带孔零件被检测时始终处于在线状态。
4.根据权利要求1或2所述的镍基带孔零件内壁检测方法，其特征在于：在步骤1）中通过涡流检测模块和内窥镜模块对镍基带孔零件内壁检测时，在与涡流检测传感器连接的涡流检测连接线和与内窥镜检测套头连接的内窥镜检测连接线中至少一个上设置用于引导对应的检测模块进入镍基带孔零件孔内进行缺陷检测的引导装置，并在引导装置的本体上设置标尺定位缺陷位置。
5.根据权利要求1或2所述的镍基带孔零件内壁检测方法，其特征在于：涡流检测传感器填充系数为0.7。
6.根据权利要求1或2所述的镍基带孔零件内壁检测方法，其特征在于：涡流检测模块的涡流检测传感器采用涡流点式正交传感器。
7.用于实现上述镍基带孔零件内壁检测方法的镍基带孔零件内壁检测装置，其特征在于：包括主机，主机连接有用于对镍基带孔零件内壁进行检测的涡流检测模块和内窥镜检测模块，涡流检测模块包括用于伸入镍基带孔零件的孔内检测内壁的涡流检测传感器和用于连接主机与涡流检测传感器的涡流检测连接线，内窥镜检测模块包括用于伸入镍基带孔零件的孔内检测内壁的内窥镜检测探头和用于连接主机与内窥镜检测探头的内窥镜检测连接线。
8.根据权利要求7所述的镍基带孔零件内壁检测装置，其特征在于：涡流检测模块和内窥镜检测模块中至少一个包括用于引导对应的检测模块进入镍基带孔零件孔内进行缺陷检测的引导装置，引导装置包括本体和设置在本体上用于定位缺陷位置的标尺。
9.根据权利要求8所述的镍基带孔零件内壁检测装置，其特征在于：所述标尺印制在引导装置的本体上。
10.根据权利要求8或9所述的镍基带孔零件内壁检测装置，其特征在于：所述引导装置包括用于套设在对应连接线上的操作套管，所述保持印制在操作套管上。
11.根据权利要求7或8或9所述的镍基带孔零件内壁检测装置，其特征在于：涡流检测传感器填充系数为0.7。
12.根据权利要求7或8或9所述的镍基带孔零件内壁检测装置，其特征在于：所述涡流检测传感器为涡流点式正交传感器。
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