CN114184673A - 一种单面非熔透u肋角焊缝的a扫描超声相控阵检测方法 - Google Patents

一种单面非熔透u肋角焊缝的a扫描超声相控阵检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114184673A
CN114184673A CN202111332545.9A CN202111332545A CN114184673A CN 114184673 A CN114184673 A CN 114184673A CN 202111332545 A CN202111332545 A CN 202111332545A CN 114184673 A CN114184673 A CN 114184673A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rib
penetration
phased array
fillet weld
ultrasonic phased
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
CN202111332545.9A
Other languages
English (en)
Inventor
赵敏
李镇
潘济
孙杰
陈华青
薛磊
梁云家
向威
朱鸿元
郁振炜
李琼星
苏杨
刘鋆
朱子怡
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.)
Wuxi Jincheng Engineering Technology Service Co ltd
Original Assignee
Wuxi Jincheng Engineering Technology Service 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 Wuxi Jincheng Engineering Technology Service Co ltd filed Critical Wuxi Jincheng Engineering Technology Service Co ltd
Priority to CN202111332545.9A priority Critical patent/CN114184673A/zh
Publication of CN114184673A publication Critical patent/CN114184673A/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
    • G01N29/04—Analysing solids
    • 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
    • G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • 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
    • 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
    • G01N2291/26—Scanned objects
    • G01N2291/267—Welds
    • G01N2291/2675—Seam, butt welding

Abstract

本发明涉及一种U肋双面全熔透角焊缝的A扫描超声相控阵测量方法，所述方法包括以下步骤：步骤一、超声相控阵检测设备的校准；步骤二、单面非熔透U肋角焊缝实物对比试块的测试；步骤三、单面非熔透U肋角焊缝的检测准备；步骤四、单面非熔透U肋角焊缝的超声相控阵检测。本发明一种单面非熔透U肋角焊缝的A扫描超声相控阵检测方法，可有效地提高U肋角焊缝熔深检测的精确度和可靠性，可用于正交异性钢箱梁服役后的单面非熔透U肋角焊缝的无损检测。

Description

一种单面非熔透U肋角焊缝的A扫描超声相控阵检测方法
技术领域
本发明涉及一种单面非熔透U肋角焊缝的A扫描超声相控阵检测方法，属于桥梁钢结构无损检测技术领域。
背景技术
正交异性钢箱梁由于质量轻、承载力强、建设周期短等优点，广泛应用于大跨径公路或公铁两用桥梁。但由于各种因素的影响，正交异性钢箱梁在服役一段时间后会出现不同程度的疲劳裂纹问题，其中U肋角焊缝的制造质量是正交异性钢箱梁及桥梁运行安全性和可靠性的关键因素之一。随着对正交异性钢箱梁研究的深入和焊接技术的发展，U肋角焊缝的设计要求由无熔深检测要求到单面非熔透角焊缝熔深不低于肋板厚度75％/80％的要求。
超声相控阵技术由程序控制多个阵元形成形状可控的超声场，可实现复杂形状的无损检测、A扫描、E扫描、S扫描等多种形式可有效提高缺陷检出率和检测效率，超声相控阵检测技术在正交异性钢箱梁单面非熔透U肋角焊缝熔深检测的应用，需要进行单面非熔透U肋角焊缝对比试块的设计、单面非熔透U肋角焊缝的结构特征分析及检测影响因素分析。因此，有必要提出一种正交异性钢箱梁单面非熔透U肋角焊缝熔深的A扫描的超声相控阵检测方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种U肋双面全熔透角焊缝的A扫描超声相控阵测量方法，其可用于正交异性钢箱梁制备及服役后的单面非熔透U肋角焊缝熔深的检测。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种U肋双面全熔透角焊缝的A扫描超声相控阵测量方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一、超声相控阵检测设备的校准；
步骤二、单面非熔透U肋角焊缝实物对比试块的测试；
步骤三、单面非熔透U肋角焊缝的检测准备；
步骤四、单面非熔透U肋角焊缝的超声相控阵检测。
可选的，步骤一采用CSK-ⅠA标准试块，按照ASTM E2491《相控阵超声检测仪器和系统特性的评定方法导则》进行超声相控检测设备的时基准线和精准度的校准。
可选的，步骤二单面非熔透U肋角焊缝实物对比试块的测试包括实物对比试块肋板厚度的测试和角焊缝熔深的测试。
可选的，实物对比试块肋板厚度的测试：采用A扫描模式，找到肋板内根部的反射波，此时显示的位置为肋板厚度，肋板测量厚度偏差应不超过±0.01mm；若肋板测量厚度偏差超过±0.01mm，需重新进行时基准线和精准度调整。
可选的，实物对比试块角焊缝熔深的测试：若肋板厚度测量偏差未超过±0.01mm，此时根部反射波的左侧有一个熔合处的反射波；将根部反射波调整至显示屏满刻度的90％，再将探头缓慢向根部移动，找到熔合处的反射波波高最大的位置，此时显示的位置即为U肋角焊缝的熔深；角焊缝熔深测量值偏差应不超过±0.02mm，若角焊缝熔深偏差超过±0.02mm，需重新进行时基准线和精准度调整。
可选的，步骤二注意事项：
(1)实物对比试块应采用与待检U肋相同材质和工艺制备，当实物对比试块的熔深高于设计要求时，应采用机械方法减小至设计熔深值；
(2)肋板厚度测量应不少于3次并取平均值，在实施检测时输入到超声相控阵检测系统，肋板厚度输入值的偏差对U肋角焊缝熔深测量值具有较大的影响；
(3)肋板倾角测量应不少于3次并取平均值，在实施检测时输入到超声相控阵检测系统，肋板倾角输入值的偏差对U肋角焊缝熔深测量值具有较大的影响。
可选的，步骤三检测准备具体包括：
(1)清除U肋角焊缝表面的飞溅、氧化皮、锈蚀，表面粗糙度应不超过6.3μm；
(2)采用有效且适用于工件的介质作为耦合剂；
(3)测量肋板厚度不少于3次并取平均值；
(4)测量肋板倾角不少于3次并取平均值。
可选的，耦合剂使用机油或工业浆糊；测量肋板厚度采用数字测厚仪或游标卡尺；测量肋板倾角采用角度测量仪或取形规。
可选的，步骤四采用超声相控阵的A扫描模式；在肋板上前后移动，首先找到肋板内根部的反射波，此时根部反射波的左侧有一个熔合处的反射波，将根部反射波调整至显示屏满刻度的90％，再将探头缓慢向根部移动，找到熔合处的反射波波高最大的位置，此时显示的位置即为U肋角焊缝的熔深。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明一种单面非熔透U肋角焊缝的A扫描超声相控阵检测方法，可有效地提高U肋角焊缝熔深检测的精确度和可靠性，可用于正交异性钢箱梁服役后的单面非熔透U肋角焊缝的无损检测。
附图说明
图1为单面非熔透U肋角焊缝实物对比试块的结构示意图。
图2为单面非熔透U肋角焊缝的A扫描超声相控阵检测的示意图。
其中：
母板1
肋板2
熔合处3
肋板根部4。
具体实施方式
本实施例中的一种U肋双面全熔透角焊缝的A扫描超声相控阵测量方法，其包括以下步骤：
步骤一、超声相控阵检测设备的校准；
采用CSK-ⅠA标准试块，按照ASTM E2491《相控阵超声检测仪器和系统特性的评定方法导则》进行超声相控检测设备的时基准线和精准度的校准；
步骤二、单面非熔透U肋角焊缝实物对比试块的测试；
单面非熔透U肋角焊缝实物对比试块的测试包括实物对比试块肋板厚度的测试和角焊缝熔深的测试，图1所示的实物对比试块中的角焊缝熔深为80％肋板厚度。
实物对比试块肋板厚度的测试：采用A扫描模式，找到肋板内根部的反射波，此时显示的位置为肋板厚度。肋板测量厚度偏差应不超过±0.01mm。若肋板测量厚度偏差超过±0.01mm，需重新进行时基准线和精准度调整；
实物对比试块角焊缝熔深的测试：若肋板厚度测量偏差未超过±0.01mm，此时根部反射波的左侧有一个熔合处的反射波。将根部反射波调整至显示屏满刻度的90％，再将探头缓慢向根部移动，找到熔合处的反射波波高最大的位置，此时显示的位置即为U肋角焊缝的熔深。角焊缝熔深测量值偏差应不超过±0.02mm。若角焊缝熔深偏差超过±0.02mm，需重新进行时基准线和精准度调整；
注意事项：
(1)实物对比试块应采用与待检U肋相同材质和工艺制备，当实物对比试块的熔深高于设计要求时，应采用机械方法减小至设计熔深值；
(2)肋板厚度测量应不少于3次并取平均值，在实施检测时输入到超声相控阵检测系统，肋板厚度输入值的偏差对U肋角焊缝熔深测量值具有较大的影响；
(3)肋板倾角测量应不少于3次并取平均值，在实施检测时输入到超声相控阵检测系统，肋板倾角输入值的偏差对U肋角焊缝熔深测量值具有较大的影响。
步骤三、单面非熔透U肋角焊缝的检测准备；
检测准备具体包括：
(1)清除U肋角焊缝表面的飞溅、氧化皮、锈蚀等，表面粗糙度应不超过6.3μm；
(2)应采用有效且适用于工件的介质作为耦合剂，推荐使用机油或工业浆糊；
(3)测量肋板厚度不少于3次并取平均值，推荐采用数字测厚仪或游标卡尺；
(4)测量肋板倾角不少于3次并取平均值，推荐采用角度测量仪或取形规。
步骤四、单面非熔透U肋角焊缝的超声相控阵检测；
采用超声相控阵的A扫描模式；在肋板上前后移动，首先找到肋板内根部的反射波，此时根部反射波的左侧有一个熔合处的反射波，将根部反射波调整至显示屏满刻度的90％，再将探头缓慢向根部移动，找到熔合处的反射波波高最大的位置，此时显示的位置即为U肋角焊缝的熔深。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种U肋双面全熔透角焊缝的A扫描超声相控阵测量方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
步骤一、超声相控阵检测设备的校准；
步骤二、单面非熔透U肋角焊缝实物对比试块的测试；
步骤三、单面非熔透U肋角焊缝的检测准备；
步骤四、单面非熔透U肋角焊缝的超声相控阵检测。
2.根据权利要求1所述的一种U肋双面全熔透角焊缝的A扫描超声相控阵测量方法，其特征在于：步骤一采用CSK-ⅠA标准试块，按照ASTM E2491《相控阵超声检测仪器和系统特性的评定方法导则》进行超声相控检测设备的时基准线和精准度的校准。
3.根据权利要求1所述的一种U肋双面全熔透角焊缝的A扫描超声相控阵测量方法，其特征在于：步骤二单面非熔透U肋角焊缝实物对比试块的测试包括实物对比试块肋板厚度的测试和角焊缝熔深的测试。
4.根据权利要求3所述的一种U肋双面全熔透角焊缝的A扫描超声相控阵测量方法，其特征在于：实物对比试块肋板厚度的测试：采用A扫描模式，找到肋板内根部的反射波，此时显示的位置为肋板厚度，肋板测量厚度偏差应不超过±0.01mm；若肋板测量厚度偏差超过±0.01mm，需重新进行时基准线和精准度调整。
5.根据权利要求3所述的一种U肋双面全熔透角焊缝的A扫描超声相控阵测量方法，其特征在于：实物对比试块角焊缝熔深的测试：若肋板厚度测量偏差未超过±0.01mm，此时根部反射波的左侧有一个熔合处的反射波；将根部反射波调整至显示屏满刻度的90％，再将探头缓慢向根部移动，找到熔合处的反射波波高最大的位置，此时显示的位置即为U肋角焊缝的熔深；角焊缝熔深测量值偏差应不超过±0.02mm，若角焊缝熔深偏差超过±0.02mm，需重新进行时基准线和精准度调整。
6.根据权利要求3所述的一种U肋双面全熔透角焊缝的A扫描超声相控阵测量方法，其特征在于：步骤二注意事项：
(1)实物对比试块应采用与待检U肋相同材质和工艺制备，当实物对比试块的熔深高于设计要求时，应采用机械方法减小至设计熔深值；
(2)肋板厚度测量应不少于3次并取平均值，在实施检测时输入到超声相控阵检测系统，肋板厚度输入值的偏差对U肋角焊缝熔深测量值具有较大的影响；
(3)肋板倾角测量应不少于3次并取平均值，在实施检测时输入到超声相控阵检测系统，肋板倾角输入值的偏差对U肋角焊缝熔深测量值具有较大的影响。
7.根据权利要求1所述的一种U肋双面全熔透角焊缝的A扫描超声相控阵测量方法，其特征在于：步骤三检测准备具体包括：
(1)清除U肋角焊缝表面的飞溅、氧化皮、锈蚀，表面粗糙度应不超过6.3μm；
(2)采用有效且适用于工件的介质作为耦合剂；
(3)测量肋板厚度不少于3次并取平均值；
(4)测量肋板倾角不少于3次并取平均值。
8.根据权利要求1所述的一种U肋双面全熔透角焊缝的A扫描超声相控阵测量方法，其特征在于：耦合剂使用机油或工业浆糊；测量肋板厚度采用数字测厚仪或游标卡尺；测量肋板倾角采用角度测量仪或取形规。
9.根据权利要求1所述的一种U肋双面全熔透角焊缝的A扫描超声相控阵测量方法，其特征在于：步骤四采用超声相控阵的A扫描模式；在肋板上前后移动，首先找到肋板内根部的反射波，此时根部反射波的左侧有一个熔合处的反射波，将根部反射波调整至显示屏满刻度的90％，再将探头缓慢向根部移动，找到熔合处的反射波波高最大的位置，此时显示的位置即为U肋角焊缝的熔深。
CN202111332545.9A 2021-11-11 2021-11-11 一种单面非熔透u肋角焊缝的a扫描超声相控阵检测方法 Pending CN114184673A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111332545.9A CN114184673A (zh) 2021-11-11 2021-11-11 一种单面非熔透u肋角焊缝的a扫描超声相控阵检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111332545.9A CN114184673A (zh) 2021-11-11 2021-11-11 一种单面非熔透u肋角焊缝的a扫描超声相控阵检测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114184673A true CN114184673A (zh) 2022-03-15

Family

ID=80602079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111332545.9A Pending CN114184673A (zh) 2021-11-11 2021-11-11 一种单面非熔透u肋角焊缝的a扫描超声相控阵检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114184673A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3168946U (ja) * 2011-04-21 2011-07-07 日鉄トピーブリッジ株式会社 超音波探傷装置及び溶込み幅合否判定システム
CN103293224A (zh) * 2013-05-08 2013-09-11 江苏法尔胜材料分析测试有限公司 一种钢箱梁u肋角焊缝的超声相控阵检测方法
CN106568843A (zh) * 2016-10-18 2017-04-19 武船重型工程股份有限公司 一种用于u肋双侧角焊缝的超声相控阵检测方法
JP2018058094A (ja) * 2016-10-07 2018-04-12 新日鐵住金株式会社 鋼床版における溶接金属の溶け込み量の評価方法
CN110927255A (zh) * 2019-12-13 2020-03-27 武汉中科创新技术股份有限公司 一种钢桥u肋专用多通道超声成像系统
WO2020204932A1 (en) * 2019-04-04 2020-10-08 VeriPhase, Inc. Ultrasonic weld analysis for orthotropic steel decking systems in bridges

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3168946U (ja) * 2011-04-21 2011-07-07 日鉄トピーブリッジ株式会社 超音波探傷装置及び溶込み幅合否判定システム
CN103293224A (zh) * 2013-05-08 2013-09-11 江苏法尔胜材料分析测试有限公司 一种钢箱梁u肋角焊缝的超声相控阵检测方法
WO2014180262A1 (zh) * 2013-05-08 2014-11-13 江苏法尔胜材料分析测试有限公司 一种钢箱梁u肋角焊缝的超声相控阵检测方法
JP2018058094A (ja) * 2016-10-07 2018-04-12 新日鐵住金株式会社 鋼床版における溶接金属の溶け込み量の評価方法
CN106568843A (zh) * 2016-10-18 2017-04-19 武船重型工程股份有限公司 一种用于u肋双侧角焊缝的超声相控阵检测方法
WO2020204932A1 (en) * 2019-04-04 2020-10-08 VeriPhase, Inc. Ultrasonic weld analysis for orthotropic steel decking systems in bridges
CN110927255A (zh) * 2019-12-13 2020-03-27 武汉中科创新技术股份有限公司 一种钢桥u肋专用多通道超声成像系统

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周一亮: "U 肋角焊缝的超声相控阵检测技术研究" *
张 鹏等: "桥梁钢箱梁 Ｕ肋角焊缝的相控阵检测" *
李 冰等: "Ｕ肋角焊缝超声相控阵检测的影响因素分析" *
陈 刚，汪焮成: "Ｕ肋全熔透角焊缝超声波相控阵检测方法研究" *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103293224B (zh) 一种钢箱梁u肋角焊缝的超声相控阵检测方法
CN105181798A (zh) 一种建筑钢结构焊缝超声相控阵检测工艺
CN101441198A (zh) 一种风洞洞体结构对接焊缝超声波检测的方法
KR20100045284A (ko) 위상배열 초음파 탐상을 위한 보정(대비)시험편 및 보정절차
CN106568843A (zh) 一种用于u肋双侧角焊缝的超声相控阵检测方法
CN103822971A (zh) 一种超声显微镜分辨力测试及校准方法
CN105021142A (zh) 一种激光搭接焊缝宽度的测量方法和所用装置
KR20100124242A (ko) 위상배열 초음파 탐상을 위한 보정(대비)시험편 및 보정절차
JP3723555B2 (ja) 溶接部の超音波検査方法
US20150300992A1 (en) Method for measuring height of lack of penetration and ultrasonic flaw detector
KR20100124238A (ko) 위상배열 초음파 탐상을 위한 보정(대비)시험편 및 보정절차
CN114184673A (zh) 一种单面非熔透u肋角焊缝的a扫描超声相控阵检测方法
KR101919027B1 (ko) 9％ Ｎｉ강 맞대기 용접부의 초음파 탐상 검사 방법
Zippel et al. Crack measurement in steel plates using TOFD method
CN111398417B (zh) 桥梁桥面板用不锈钢复合钢板对接焊缝的超声波检测方法
Birring Sizing Discontinuities by Ultrasonics
Hattori et al. Crack sizing accuracy of a phased array ultrasonic scanner developed for inspection of rib-to-deck welded joints in orthotropic steel bridge decks
CN103207240B (zh) 一种斜探头超声场纵向声压分布的测量方法
CN112326799A (zh) 相控阵技术在压力管道定期检验评级中应用的方法
CN111965262A (zh) 一种不锈钢复合板对接焊缝超声检测对比试块
JP4761147B2 (ja) 超音波探傷方法及び装置
CN114152668A (zh) 一种u肋双面全熔透角焊缝的超声相控阵测量方法
Burhan et al. A Guideline of Ultrasonic Inspection on Butt Welded Plates
CN114152674A (zh) 一种正交异性钢箱梁u肋角焊缝的超声相控阵检测方法
KR100844893B1 (ko) 구조 건전도 모니터링 장치

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