CN114235963B - 一种堆焊层层下裂纹检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种堆焊层层下裂纹检测方法，包括：首先，选择平整的基材面作为扫查面；其次，基于选择的扫查面，选择45°TOFD探头对，并进行校准；然后，基于校准的TOFD探头对，选择沿圆周方向进行平行扫查的方式；最后，确认层下裂纹，其包括判定层下裂纹显示位置和确认层下裂纹，判定层下裂纹显示位置的过程为：若发现堆焊层界面深度内有明显的缺陷显示，或成一定规律的点状显示，判定为层下裂纹显示；确认层下裂纹的过程为：在判定层下裂纹显示位置进行沿筒体圆周方向和沿筒体轴向的非平行扫查，若沿筒体圆周方向的非平行扫查在堆焊层层下可见不明显点状，而沿筒体轴向的非平行扫查可发现堆焊层层下有一定长度的缺陷显示，则确定层下裂纹。

Description

一种堆焊层层下裂纹检测方法

技术领域

本发明涉及堆焊层层下裂纹检测技术领域，具体而言，尤其涉及一种堆焊层层下裂纹检测方法。

背景技术

目前石化压力容器的内壁大面积不锈钢堆焊层，一般采用带级堆焊的方式。其堆焊后是否存在堆焊层层下裂纹是堆焊层质量检测的重点。如图3所示，目前普遍采用的标准检测方式，主要以采用纵波双晶直、双晶斜探头的手工超声检测为主。以NB/T47013.3为例，其灵敏度校准分别采用通过T1、T2堆焊层试块层下的平底孔、长横孔进行堆焊层侧扫查的方式。

现有技术弊端：(1)由于石化容器内壁堆焊层表面状态差，手工超声从堆焊层侧检测耦合效果差、杂波多；(2)层下裂纹的产生的位置情况以及缺陷尺寸小、纵波探头反射当量低、波形识别困难等；(3)手工操作，对人员技能水平要求高，而且不可记录，无可追溯性。因此，采用手工超声检测技术检测不锈钢堆焊层层下裂纹，不稳定因素太多，致使堆焊层层下裂纹检测效果、检测效率及检测的可信度都较低，所以，需要一种灵敏度高、观察直观、可靠高效的检测手段来进行替代或验证。

发明内容

根据上述提出的技术问题，提供一种堆焊层层下裂纹检测方法，本发明采用引用时差衍射法技术，衍射波灵敏度高、实现D扫成像直观、高精度深度定位、检测效率高。

本发明采用的技术手段如下：

一种堆焊层层下裂纹检测方法，包括如下步骤：

选择平整的基材面作为扫查面；

基于选择的扫查面，选择TOFD探头对，并进行校准；

基于校准后的TOFD探头对，选择扫查方式；

确认层下裂纹。

进一步地，所述基于选择的扫查面，选择TOFD探头对，并进行校准，具体如下：

堆焊层层下裂纹检测的关注区域为堆焊层层下4mm区域，选择45°TOFD探头对；

按照基材厚度(即聚焦在基材与堆焊层界面)，对PCS进行设置；

参照对比试块选择对应深度孔进行校准，使被校准孔波幅达到一定波幅。

进一步地，所述基于校准后的TOFD探头对，选择扫查方式，具体如下：

由于堆焊层层下裂纹的方向垂直于检测面及堆焊方向，堆焊方向为筒体圆周方向，因此选择沿圆周方向进行平行扫查的方式。

进一步地，所述圆周方向可选择一定间隔划线。

进一步地，所述确认层下裂纹，具体如下：

判定层下裂纹显示位置：若发现堆焊层界面深度内(基材内)有明显的缺陷显示，或成一定规律的点状显示，判定为层下裂纹显示；

确认层下裂纹：在判定层下裂纹显示位置进行两次相互垂直的非平行扫查，即沿筒体圆周方向的非平行扫查和沿筒体轴向的非平行扫查，确定层下裂纹。

进一步地，所述确认层下裂纹的方法如下：

沿筒体圆周方向的非平行扫查在堆焊层层下可见不明显点状，而沿筒体轴向的非平行扫查可发现堆焊层层下有一定长度的缺陷显示。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的堆焊层层下裂纹检测方法，采用引用时差衍射法技术，衍射波灵敏度高、实现D扫成像直观、高精度深度定位、检测效率高。

2、本发明提供的堆焊层层下裂纹检测方法，选择较为平整的基材面替代原始堆焊面作为扫查面，解决耦合问题。

3、本发明提供的堆焊层层下裂纹检测方法，采用纵波衍射时差法技术替代双晶纵波技术，衍射时差技术特点是检测精度比其他方法更高，尤其是在测量缺陷高度尺寸时，解决测量层下缺陷的可靠性问题。

4、本发明提供的堆焊层层下裂纹检测方法，采用TOFD成像技术，提高检测效率，观察直观，解决检测效率低和追溯性问题。

基于上述理由本发明可在堆焊层层下裂纹检测等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明堆焊层层下裂纹检测方法流程图。

图2为本发明堆焊层层下裂纹检测示意图。

图3为本发明实施例提供的现有堆焊层层下裂纹检测原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示，本发明提供了一种堆焊层层下裂纹检测方法，包括如下步骤：

S1、选择平整的基材面作为扫查面；在本实施例中，选择较为平整的基材面替代原始堆焊面作为扫查面，解决耦合问题；

S2、基于选择的扫查面，选择TOFD探头对，并进行校准；

S3、基于校准后的TOFD探头对，选择扫查方式；

S4、确认层下裂纹。

具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述基于选择的扫查面，选择TOFD探头对，并进行校准，具体如下：

S21、堆焊层层下裂纹检测的关注区域为堆焊层层下4mm区域，如图2所示，选择45°TOFD探头对；

S22、按照基材厚度(即聚焦在基材与堆焊层界面)，对PCS进行设置；

S23、参照对比试块选择对应深度孔进行校准，使被校准孔波幅达到一定波幅。

具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述基于校准后的TOFD探头对，选择扫查方式，具体如下：

由于堆焊层层下裂纹的方向垂直于检测面及堆焊方向，堆焊方向为筒体圆周方向，因此选择沿圆周方向进行平行扫查的方式。在本实施例中，所述圆周方向可选择一定间隔(如100mm)划线。

具体实施时，作为本发明优选的实施方式，所述确认层下裂纹，具体如下：

S41、判定层下裂纹显示位置：若发现堆焊层界面深度内(基材内)有明显的缺陷显示，或成一定规律的点状显示，判定为层下裂纹显示；

S42、确认层下裂纹：在判定层下裂纹显示位置进行两次相互垂直的非平行扫查，即沿筒体圆周方向的非平行扫查和沿筒体轴向的非平行扫查，确定层下裂纹。在本实施例中，所述确认层下裂纹的方法如下：

沿筒体圆周方向的非平行扫查在堆焊层层下可见不明显点状，而沿筒体轴向的非平行扫查可发现堆焊层层下有一定长度的缺陷显示。

综上所述，本发明采用全新技术手段和检测工艺，能够提高检测结果和产品质量的可靠性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (1)

1.一种堆焊层层下裂纹检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

选择平整的基材面作为扫查面；

基于选择的扫查面，选择TOFD探头对，并进行校准，包括：

堆焊层层下裂纹检测的关注区域为堆焊层层下4mm区域，选择45°TOFD探头对；

按照基材厚度，对PCS进行设置；

参照对比试块选择对应深度孔进行校准，使被校准孔波幅达到一定波幅；

基于校准后的TOFD探头对，选择扫查方式，包括：

由于堆焊层层下裂纹的方向垂直于检测面及堆焊方向，堆焊方向为筒体圆周方向，因此选择沿圆周方向进行平行扫查的方式；

确认层下裂纹，方法如下：

沿筒体圆周方向的非平行扫查在堆焊层层下可见不明显点状，而沿筒体轴向的非平行扫查可发现堆焊层层下有一定长度的缺陷显示，具体包括：

判定层下裂纹显示位置：若发现堆焊层界面深度内有明显的缺陷显示，或成一定规律的点状显示，判定为层下裂纹显示；

确认层下裂纹：在判定层下裂纹显示位置进行两次相互垂直的非平行扫查，即沿筒体圆周方向的非平行扫查和沿筒体轴向的非平行扫查，确定层下裂纹。