CN113252799A - 用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块 - Google Patents

用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块 Download PDF

Info

Publication number
CN113252799A
CN113252799A CN202110499567.8A CN202110499567A CN113252799A CN 113252799 A CN113252799 A CN 113252799A CN 202110499567 A CN202110499567 A CN 202110499567A CN 113252799 A CN113252799 A CN 113252799A
Authority
CN
China
Prior art keywords
holes
test block
sides
row
phased array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110499567.8A
Other languages
English (en)
Inventor
侯兴隆
张炳奇
王翱
孙旭
张兆林
孙越
杨坚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Datang Northeast Electric Power Test and Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Datang Northeast Electric Power Test and Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Datang Northeast Electric Power Test and Research Institute Co Ltd filed Critical Datang Northeast Electric Power Test and Research Institute Co Ltd
Priority to CN202110499567.8A priority Critical patent/CN113252799A/zh
Publication of CN113252799A publication Critical patent/CN113252799A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/30—Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023—Solids
    • G01N2291/0234—Metals, e.g. steel

Abstract

本发明涉及一种用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块，根据被检材料的厚度和实际焊接特征制作，焊缝两侧为化学成分、组织互不相同的两种钢，用于检测厚度5mm‑80mm不等的异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷，包括两侧异种钢基体与中心焊缝，三者为一体结构，左右两侧基体坡口面为60°，一体结构的上下、左右、前后均为平面。本发明可实现对相控阵检测异种钢焊缝组织内部各区域缺陷灵敏度的校准。

Description

用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块
技术领域
本发明属于非均匀材料内部缺陷检测技术领域，尤其涉及一种用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块。
背景技术
近年来随着国家能源结构的改变，电站锅炉运行参数加速提高，在锅炉设计制造中大量采用异种钢焊口，焊口为不同两相的非均匀组织，常常出现沿两相分界面的早期失效。非均匀组织异种钢焊口表面缺陷的发现主要通过宏观及表面检测手段，内部缺陷的发现主要通过射线或超声检测。而焊口附近组织不均匀对X或γ射线透照能力不同，会出现一定的组织阴影，对于面积型缺陷很难辨别。超声相控阵换能器内部多晶片可以实现对声速的偏转、聚焦，甚至动态聚焦，同时具有高分辨率和高信噪比，掌握声波通过非均匀材料内部组织时的变化规律，可以实现对材料内部缺陷准确判定。但目前并没有已经设计好的对比试块，用于非均匀材料内部缺陷的相控阵检测进行灵敏度确定。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块，用于相控阵检测异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷时仪器校准和灵敏度确定，提高检测的准确度。
本发明提供了一种用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块，根据被检材料的厚度和实际焊接特征制作，焊缝两侧为化学成分、组织互不相同的两种钢，用于检测厚度5mm-80mm不等的异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷，包括两侧异种钢基体与中心焊缝，三者为一体结构，左右两侧基体坡口面为60°，一体结构的上下、左右、前后均为平面。
进一步地，包括试块一、试块二及试块三，所述试块一的长度为400mm，宽度为25mm，厚度为160mm；所述试块二的长度为400mm，宽度为45mm，厚度为160mm；所述试块三的长度为400mm，宽度为80mm，厚度为160mm；
所述试块一用于5mm-20mm厚度的异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷测量时仪器校准和灵敏度确定；所述试块一坡口两侧熔合线附近，沿坡口边缘分别设置四个直径为Φ2的长度40mm的横孔，分别位于试块的两侧面，焊缝中心垂直上下表面布置一列横孔，其长度和直径和两侧熔合线布置的横孔一致，三列孔每一行位于同一水平线，第一行孔距上表面5mm，第二行距上表面10mm，第三行距上表面15mm，第四行距上表面20mm；其三列孔分别用于校准相控阵检测异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷不同位置的灵敏度；
所述试块二用于20mm-40mm厚度的异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷测量时仪器校准和灵敏度确定；所述试块二坡口两侧熔合线附近，沿坡口边缘分别设置四个直径为Φ2的长度40mm的横孔，分别位于试块的两面，焊缝中心垂直上下表面布置一列横孔，其长度和直径和两侧熔合线布置的横孔一致，三列孔每一行位于同一水平线，第一行孔距上表面5mm，第二行距上表面15mm，第三行距上表面25mm，第四行距上表面35mm；其三列孔分别用于校准相控阵检测异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷不同位置的灵敏度；
所述试块三用于40mm-80mm厚度的异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷测量时仪器校准和灵敏度确定；所述试块三坡口两侧熔合线附近，沿坡口边缘分别设置五个直径为Φ2的长度40mm的横孔，分别位于试块的两面，焊缝中心垂直上下表面布置一列横孔，其长度和直径和两侧熔合线布置的横孔一致，三列孔每一行位于同一水平线，第一行孔距上表面10mm，第二行距上表面25mm，第三行距上表面40mm，第四行距上表面55mm，第五行距上表面70mm。其三列孔分别用于校准相控阵检测异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷不同位置的灵敏度。
借由上述方案，通过用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块，基于焊缝熔合线两侧基体的化学成分、组织各不相同，各自基体熔合线附近的组织组织也不相同，其焊缝两侧熔合线设置的横孔，能确定校准后的相控阵系统能否准确定位熔合线附近存在的缺陷，因焊缝中心组织状态异于两侧熔合线，焊缝中心的横孔用来校准相控阵系统用于定位异种钢焊缝中心处缺陷的灵敏度。因此，此对比试块可实现对相控阵检测异种钢焊缝组织内部各区域缺陷灵敏度的校准。
附图说明
图1是本发明试块一结构示意图；
图2是本发明试块二结构示意图；
图3是本发明试块三结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本实施例提供了一种非均匀材料内部缺陷检相控阵对比试块，根据被检材料的厚度和实际焊接特征制作，焊缝两侧为化学成分、组织互不相同的两种钢，用于检测厚度5mm-80mm不等的异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷，包括两侧异种钢基体与中心焊缝，三者为一体结构，左右两侧基体坡口面为60°，一体结构的上下、左右、前后均为平面；
一套对比试块包括试块一、试块二及试块三，试块一的长度为400mm，宽度为25mm，厚度为160mm，试块二的长度为400mm，宽度为45mm，厚度为160mm，试块三的长度为400mm，宽度为80mm，厚度为160mm。
参图1所示，上图示出了横孔的布置方式，下图示出了横孔的尺寸，试块一用于5mm-20mm厚度的异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷测量时仪器校准和灵敏度确定，沿异种钢基体两侧60°坡口线方向以5mm深度距离等距设置四个Φ2的长度40mm的试块一两侧横孔11，用于确定异种钢坡口处非均匀组织的检测灵敏度，焊缝中心距表面5mm垂直等距5mm设置四个Φ2的长度40mm的试块一中心横孔12，用于确定异种钢焊缝中心处非均匀组织的检测灵敏度。
具体地，试块一坡口两侧熔合线附近，沿坡口边缘分别设置四个直径为Φ2的长度40mm的横孔，分别位于试块的两侧面，焊缝中心垂直上下表面布置一列横孔，其长度和直径和两侧熔合线布置的横孔一致，三列孔每一行位于同一水平线，第一行孔距上表面5mm，第二行距上表面10mm，第三行距上表面15mm，第四行距上表面20mm。其三列孔分别用于校准相控阵检测异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷不同位置的灵敏度。
参图2所示，上图示出了横孔的布置方式，下图示出了横孔的尺寸，试块二用于20mm-40mm厚度的异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷测量时仪器校准和灵敏度确定，沿异种钢基体两侧60°坡口线方向距上表面5mm以10mm深度距离等距设置四个Φ2的长度40mm的试块二两侧横孔21，用于确定异种钢坡口处非均匀组织的检测灵敏度，焊缝中心距表面5mm垂直等距10mm设置四个Φ2的长度40mm的试块二中心横孔22，用于确定异种钢焊缝中心处非均匀组织的检测灵敏度。
具体地，试块二坡口两侧熔合线附近，沿坡口边缘分别设置四个直径为Φ2的长度40mm的横孔，分别位于试块的两面，焊缝中心垂直上下表面布置一列横孔，其长度和直径和两侧熔合线布置的横孔一致，三列孔每一行位于同一水平线，第一行孔距上表面5mm，第二行距上表面15mm，第三行距上表面25mm，第四行距上表面35mm。其三列孔分别用于校准相控阵检测异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷不同位置的灵敏度。
参图3所示，上图示出了横孔的布置方式，下图示出了横孔的尺寸，试块三用于40mm-80mm厚度的异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷测量时仪器校准和灵敏度确定，沿异种钢基体两侧60°坡口线方向距上表面10mm以15mm深度距离等距设置五个Φ2的长度40mm的试块三两侧横孔31，用于确定异种钢坡口处非均匀组织的检测灵敏度，焊缝中心距表面10mm垂直等距15mm设置五个Φ2的长度40mm的试块三中心横孔32，用于确定异种钢焊缝中心处非均匀组织的检测灵敏度。
具体地，试块三坡口两侧熔合线附近，沿坡口边缘分别设置五个直径为Φ2的长度40mm的横孔，分别位于试块的两面，焊缝中心垂直上下表面布置一列横孔，其长度和直径和两侧熔合线布置的横孔一致，三列孔每一行位于同一水平线，第一行孔距上表面10mm，第二行距上表面25mm，第三行距上表面40mm，第四行距上表面55mm，第五行距上表面70mm。其三列孔分别用于校准相控阵检测异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷不同位置的灵敏度。
在一实施例中，非均匀材料内部缺陷相控阵检测系统，由试块和相控阵系统构成，根据被检材料的厚度和实际焊接特征制作，试块两侧异种钢基体以及沿坡口和焊缝中心设置的不同深度和数量的横孔、试块一、试块二、试块三为满足不同厚度范围的非均匀材料内部缺陷相控阵检测，其横孔深度及间距设置不相同。
基于焊缝熔合线两侧基体的化学成分、组织各不相同，各自基体熔合线附近的组织组织也不相同，其焊缝两侧熔合线设置的横孔，能确定校准后的相控阵系统能否准确定位熔合线附近存在的缺陷，因焊缝中心组织状态异于两侧熔合线，焊缝中心的横孔用来校准相控阵系统用于定位异种钢焊缝中心处缺陷的灵敏度。因此，本实施例对比试块可实现对相控阵检测异种钢焊缝组织内部各区域缺陷灵敏度的校准。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块，其特征在于，根据被检材料的厚度和实际焊接特征制作，焊缝两侧为化学成分、组织互不相同的两种钢，用于检测厚度5mm-80mm不等的异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷，包括两侧异种钢基体与中心焊缝，三者为一体结构，左右两侧基体坡口面为60°，一体结构的上下、左右、前后均为平面。
2.根据权利要求1所述的用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块，其特征在于，包括试块一、试块二及试块三，所述试块一的长度为400mm，宽度为25mm，厚度为160mm；所述试块二的长度为400mm，宽度为45mm，厚度为160mm；所述试块三的长度为400mm，宽度为80mm，厚度为160mm；
所述试块一用于5mm-20mm厚度的异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷测量时仪器校准和灵敏度确定；所述试块一坡口两侧熔合线附近，沿坡口边缘分别设置四个直径为Φ2的长度40mm的横孔，分别位于试块的两侧面，焊缝中心垂直上下表面布置一列横孔，其长度和直径和两侧熔合线布置的横孔一致，三列孔每一行位于同一水平线，第一行孔距上表面5mm，第二行距上表面10mm，第三行距上表面15mm，第四行距上表面20mm；其三列孔分别用于校准相控阵检测异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷不同位置的灵敏度；
所述试块二用于20mm-40mm厚度的异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷测量时仪器校准和灵敏度确定；所述试块二坡口两侧熔合线附近，沿坡口边缘分别设置四个直径为Φ2的长度40mm的横孔，分别位于试块的两面，焊缝中心垂直上下表面布置一列横孔，其长度和直径和两侧熔合线布置的横孔一致，三列孔每一行位于同一水平线，第一行孔距上表面5mm，第二行距上表面15mm，第三行距上表面25mm，第四行距上表面35mm；其三列孔分别用于校准相控阵检测异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷不同位置的灵敏度；
所述试块三用于40mm-80mm厚度的异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷测量时仪器校准和灵敏度确定；所述试块三坡口两侧熔合线附近，沿坡口边缘分别设置五个直径为Φ2的长度40mm的横孔，分别位于试块的两面，焊缝中心垂直上下表面布置一列横孔，其长度和直径和两侧熔合线布置的横孔一致，三列孔每一行位于同一水平线，第一行孔距上表面10mm，第二行距上表面25mm，第三行距上表面40mm，第四行距上表面55mm，第五行距上表面70mm。其三列孔分别用于校准相控阵检测异种钢焊缝非均匀组织内部缺陷不同位置的灵敏度。
CN202110499567.8A 2021-05-08 2021-05-08 用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块 Pending CN113252799A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110499567.8A CN113252799A (zh) 2021-05-08 2021-05-08 用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110499567.8A CN113252799A (zh) 2021-05-08 2021-05-08 用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113252799A true CN113252799A (zh) 2021-08-13

Family

ID=77223991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110499567.8A Pending CN113252799A (zh) 2021-05-08 2021-05-08 用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113252799A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116068061A (zh) * 2023-04-06 2023-05-05 中国科学院合肥物质科学研究院 一种超导磁体内部接头环焊缝检测对比试块

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61270657A (ja) * 1985-05-25 1986-11-29 Hitachi Zosen Corp 超音波探傷試験方法
DE19826759C1 (de) * 1998-06-12 1999-12-09 Mannesmann Ag Vorrichtung zum Ultraschall-Prüfen von Längs-Schweißnähten auf Querfehler
CN106932477A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 西安核设备有限公司 一种大厚度奥氏体不锈钢焊接接头超声波探伤方法
CN108226303A (zh) * 2017-12-07 2018-06-29 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种异种钢电子束焊缝超声检测试块及检测方法
CN111458406A (zh) * 2019-12-31 2020-07-28 南京晨光集团有限责任公司 一种奥氏体不锈钢角焊缝超声波检测方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61270657A (ja) * 1985-05-25 1986-11-29 Hitachi Zosen Corp 超音波探傷試験方法
DE19826759C1 (de) * 1998-06-12 1999-12-09 Mannesmann Ag Vorrichtung zum Ultraschall-Prüfen von Längs-Schweißnähten auf Querfehler
CN106932477A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 西安核设备有限公司 一种大厚度奥氏体不锈钢焊接接头超声波探伤方法
CN108226303A (zh) * 2017-12-07 2018-06-29 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种异种钢电子束焊缝超声检测试块及检测方法
CN111458406A (zh) * 2019-12-31 2020-07-28 南京晨光集团有限责任公司 一种奥氏体不锈钢角焊缝超声波检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张子健等: "基于双面阵探头的厚壁奥氏体不锈钢对接焊缝的相控阵超声检测", 无损检测, vol. 43, no. 2, pages 33 - 36 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116068061A (zh) * 2023-04-06 2023-05-05 中国科学院合肥物质科学研究院 一种超导磁体内部接头环焊缝检测对比试块

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108226303B (zh) 一种异种钢电子束焊缝超声检测试块的检测方法
CN111537612B (zh) 一种奥氏体不锈钢小径管焊接接头相控阵检测及评定方法
CN101441198A (zh) 一种风洞洞体结构对接焊缝超声波检测的方法
CN103293224A (zh) 一种钢箱梁u肋角焊缝的超声相控阵检测方法
CN107490628B (zh) 相控阵扇形扫描基准灵敏度及角度增益补偿的设置方法
CN212514423U (zh) 一种超声相控阵小角度纵波探头用校准/对比试块
CN102095798B (zh) 一种钎焊类零件钎着率的超声波水浸c扫描检测方法
CN101576535A (zh) 插接式管座角焊缝坡口未熔超声检测方法
CN102980947B (zh) 用于检查方形棒的相控阵无损检查系统及其校准方法
CN109507301B (zh) 测定较厚板材焊缝缺陷的对比反射体试块及方法
CN109374755B (zh) 不锈钢油管焊缝的超声波检测方法及标准试块
CN206489123U (zh) 一种斜入射平底孔反射灵敏度定量试块
JP2002048773A (ja) レール溶接部超音波探傷用校正試験片
CN113252799A (zh) 用于非均匀材料内部缺陷检测相控阵对比试块
CN105467011A (zh) 一种超声c扫描检测中缺陷位置精确定位方法
CN105004796A (zh) 用于曲轴检测的超声相控阵试块
CN202533417U (zh) 直探头检测t型接头未焊透宽度用对比试块
CN106706759B (zh) 超超临界发电机组p92钢主蒸汽管道焊接接头缺陷评定方法
CN107505400B (zh) 一种非均匀性材料中超声双探头测定方法
CN107941923B (zh) 一种相控阵超声检测能力验证试块组及其使用方法
CN103529123B (zh) 超声波双探头手动检测方法
CN208505983U (zh) 耐蚀合金复合管线焊缝超声相控阵检测的多功能试块
CN218272134U (zh) 一种用于超声单面单侧检测未熔合的模拟试块
CN108872400A (zh) 一种小径管焊接接头相控阵超声检测用对比试块
CN101750034B (zh) 异种金属焊缝超声爬波检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination