CN115476022A - 一种螺旋缝埋弧焊管数字取样的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺旋缝埋弧焊管数字取样的方法，所述方法包括如下步骤：待钢管切断后，对钢管管端焊缝截面进行磨削打磨，将磨削面研磨至镜面；用硝酸酒精腐蚀法对磨削面进行擦拭，出现焊缝形貌后，使用图象采集设备将酸蚀部位焊缝形貌进行图像存储；根据钢管生产规格的成型角度，通过图像处理软件对图像进行处理：根据焊缝截面拾取图像的空间坐标，计算出焊缝切面图像的空间坐标点，生成焊缝切面的取样图像，将取样图像进行角度调整，从而获得数字图像；本发明避免了在钢管上切割样块和酸蚀精度差的情况，实现试样的可追溯性和取样的零材耗。

Description

一种螺旋缝埋弧焊管数字取样的方法

技术领域

本发明属于埋弧焊管生产技术领域，尤其涉及一种螺旋缝埋弧焊管数字取样的方法。

背景技术

螺旋焊管机组生产线制作试样提取的目的是在钢管制造过程中及时通过焊缝低倍形貌检查焊缝尺寸，保证钢管产品质量。其传统制作方法采用切割样块酸蚀取样，取样过程为：在成型大桥切管岗位，从钢管端部使用火焰切割取下样块，对试样进行磨削，磨削面为焊缝切面，焊缝切面磨削至平整、光滑、无磨痕时，采用硝酸酒精腐蚀法加工操作，待焊缝切面上出现明显的焊缝形貌时用清水冲洗干净，主要观测焊缝形貌尺寸、内外焊缝焊偏量、焊缝重合量，检查结果不符合工艺要求时，应立即进行调整，必要时停车调整以保证焊接质量。

试样从钢管上切割，不仅增加材料的消耗，同时增加工序处理钢管的辅材消耗和能源消耗。按照公司每年生产20万吨产量以及工艺要求的最低取样频次，每班生产最少需取试样7个，每个试样需切除钢管长度50mm，测算每年切除钢管累计106.8吨(钢管的价值约60万元)。

因此，基于这些问题，提供一种避免了在钢管上切割样块和酸蚀精度差的情况，实现试样的可追溯性和取样的零材耗的螺旋缝埋弧焊管数字取样的方法，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明通过抛光机将管端焊缝取样部位截面打磨平整、光滑，符合工艺要求后，采用高清摄像机将焊缝形貌图像进行存储，通过自主开发图像识别分析软件对图像处理，根据钢管成型角以及图像点阵空间坐标转换技术，可将所需的焊缝相貌图像数字还原出来，实现零材耗数字取样。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种螺旋缝埋弧焊管数字取样的方法，所述方法包括如下步骤：

待钢管切断后，对钢管管端焊缝截面进行磨削打磨，将磨削面研磨至镜面；

用硝酸酒精腐蚀法对磨削面进行擦拭，出现焊缝形貌后，使用图像采集设备将酸蚀部位焊缝形貌进行图像存储；

根据钢管生产规格的成型角度，通过图像处理软件对图像进行处理：根据焊缝截面拾取图像的空间坐标，计算出焊缝切面图像的空间坐标点，生成焊缝切面的取样图像，将取样图像进行角度调整，从而获得数字图像。

进一步的，根据焊缝截面拾取图像的空间坐标，计算出焊缝切面图像的空间坐标点的方法为：

设L₁为拾取区域焊缝截面图像空间坐标点的极轴长度，L₂为所需取样的焊缝切面图像空间坐标点的极轴长度，α为成型角度，则L₂＝L₁×sinα。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明能直接节约酸蚀样块的100余吨钢管(约60万元)，同时节约精整平头工序的氧气、乙炔和电耗等成本；

2、本发明数字取样的图片可以通过软件处理，调整亮度、大小等提高图象辨识能力并长期保存，作为质量追溯和质量附加保障服务；

3、本发明数字取样的探索取得在螺旋缝埋弧焊管行业创造性、革命性的突破，领先同行业。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本发明实施例提供的焊缝横断面酸蚀图像；

图2为本发明实施例提供的管端焊缝切面酸蚀图像；

图3为本发明实施例提供的将图2进行处理得到焊缝断面图像；

图4为本发明实施例提供的将图3进行处理得到焊缝断面图像；

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面就结合图1-4来具体说明本发明。

如图1-4所示，本实施例提供的一种螺旋缝埋弧焊管数字取样的方法，所述方法包括如下步骤：

待钢管切断后，用手持式抛光机对钢管管端焊缝截面进行磨削打磨，先后采用60目、400目、800目、1200目的砂纸将磨削面研磨至镜面，磨削过程中对磨削面浇水降温；

用硝酸酒精腐蚀法对磨削面进行擦拭，出现焊缝形貌后，使用高清摄像机图象采集设备将酸蚀部位焊缝形貌进行图像存储；

根据钢管生产规格的成型角度，通过图像处理软件对图像进行处理：根据焊缝截面拾取图像的空间坐标，计算出焊缝切面图像的空间坐标点，生成焊缝切面的取样图像，将取样图像进行角度调整，从而获得数字图像。

根据焊缝截面拾取图像的空间坐标，计算出焊缝切面图像的空间坐标点的方法为：

设L₁为拾取区域焊缝截面图像空间坐标点的极轴长度，L₂为所需取样的焊缝切面图像空间坐标点的极轴长度，α为成型角度，则L₂＝L₁×sinα。

作为举例，在本实施例中，利用本实施例中的方法对山西沁水φ610×11.9(成型角44°40′≈0.71)钢管进行焊缝截面数字取样，并以切割样块酸蚀取样方法作为对比方法，焊缝横断面酸蚀图像如图1所示，管端焊缝切面酸蚀图像如图2所示；根据成型角度数0.71，将图2利用作图软件调整横向宽度至原图的71％，纵向不变，得到焊缝断面图像如图3所示，由于图3和图1观察位置分别位于同一条焊缝的两端，所以需将图3水平旋转180°后再与图1进行对比，旋转后得到酸蚀图像如图4所示，通过对比焊缝横断面酸蚀图(图1)和管端焊缝切面酸蚀图经过图像处理后的焊缝断面酸蚀图(图4)，可以看出：两图形貌一致。

以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (2)

1.一种螺旋缝埋弧焊管数字取样的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

待钢管切断后，对钢管管端焊缝截面进行磨削打磨，将磨削面研磨至镜面；

用硝酸酒精腐蚀法对磨削面进行擦拭，出现焊缝形貌后，使用图象采集设备将酸蚀部位焊缝形貌进行图像存储；

根据钢管生产规格的成型角度，通过图像处理软件对图像进行处理：根据焊缝截面拾取图像的空间坐标，计算出焊缝切面图像的空间坐标点，生成焊缝切面的取样图像，将取样图像进行角度调整，从而获得数字图像。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋缝埋弧焊管数字取样的方法，其特征在于：根据焊缝截面拾取图像的空间坐标，计算出焊缝切面图像的空间坐标点的方法为：

设L₁为拾取区域焊缝截面图像空间坐标点的极轴长度，L₂为所需取样的焊缝切面图像空间坐标点的极轴长度，α为成型角度，则L₂＝L₁×sinα。

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