CN207850998U - 一种安放式管座角焊缝超声相控阵成像检测用模拟试块 - Google Patents
一种安放式管座角焊缝超声相控阵成像检测用模拟试块 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种安放式管座角焊缝超声相控阵成像检测用模拟试块，技术方案是，包括主管道和支管道，支管道剖面与主管道剖面共面，主管道和支管道之间设置有焊缝金属，一侧支管道与焊缝金属之间的熔合线上设置有朝向支管道和焊缝金属内部延伸的第一模拟缺陷孔，另一侧主管道与焊缝金属之间的熔合线上设置有朝向主管道和焊缝金属内部延伸的第二模拟缺陷孔，焊缝金属内侧，在支管道中心的内壁上设置有用于模拟焊缝裂纹的裂纹模拟孔，本实用新型可模拟实际焊接接头结构，试块内的模拟缺陷能够反映超声相控阵声束对焊接接头的覆盖情况，试块容易加工，体积小、重量轻、适用于现场仪器的校准，保证了焊接接头内缺陷的有效检出。
Description
技术领域
本实用新型涉及超声相控阵检测试块，特别是一种安放式管座角焊缝超声相控阵成像检测用模拟试块。
背景技术
在电站锅炉制造和安装过程中，存在大量的管座角接头焊缝。接管座角焊缝坡口形式和结构复杂，接管座与母体的厚度往往相差很大，角焊缝在焊接过程中由于冷却速度较快，容易出现未焊透、未熔合和裂纹等缺陷，焊接质量难以保证。安放式管座角焊缝坡口一般都开在支管上，因此焊接内部缺陷有一定规律性，70％的缺陷出现在支管焊缝的熔合区，且大多数出现在中部和根部。在电站锅炉检验中，管座角焊缝是多见的失效部位，也是重点检验和检测部位，因此提高管座角焊缝无损检测的可靠性和有效性，监测缺陷的发展、变化，对指导缺陷的处理及锅炉安全运行有着非常重要的意义。
目前，针对安放式管座角焊缝的检测多以常规检测方法为主。其中常规检测方法有渗透检测法、磁粉检测法和超声波检测法。其中渗透检测法、磁粉检测法仅可对焊缝表面和近表面缺陷进行检测，无法对服役设备焊缝内部和根部缺陷进行检测。超声波检测法虽然对未熔合和裂纹等面积性缺陷比较敏感，检测灵敏度较高，且操作不会受现场条件的太多限制，工作效率高。但是对于接管角焊缝，由于其结构复杂，检测时会受到接管曲率、壁厚和马鞍状焊缝形式等因素的影响，加上探测位置的限制，检测时信号识别难度较大，缺陷定位困难。
相控阵超声检测技术由于采用电子控制方式实现超声波声束的聚焦，可用一个探头实现多个角度常规超声波探头的检测功能，但超声相控阵检测需验证声束覆盖，以保证缺陷不漏检，如何验证是本领域技术人员关心的问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种安放式管座角焊缝超声相控阵成像检测用模拟试块，可有效解决超声相控阵检测对焊接接头的覆盖情况验证，保证焊接接头内缺陷的有效检出的问题。
本实用新型解决的技术方案是，一种安放式管座角焊缝超声相控阵成像检测用模拟试块，包括主管道和支管道，支管道焊接固定在主管道的侧壁上，二者的轴线相互垂直，所述的支管道是由圆形管道沿经过其中心线的剖面剖开后制成的截面呈半圆环形的1/2管状结构，这个经过支管道中心线的剖面构成支管道剖面，所述的主管道为由圆形管道沿经过其中心线的剖面剖开后制成的截面呈半圆环形的1/2管状结构或至少一个端面与轴线垂直的管状结构，这个经过主管道中心线的剖面或这个与主管道轴线垂直的端面构成主管道剖面，支管道剖面与主管道剖面共面，主管道和支管道之间设置有焊缝金属，一侧支管道与焊缝金属之间的熔合线上设置有朝向支管道和焊缝金属内部延伸的第一模拟缺陷孔，另一侧主管道与焊缝金属之间的熔合线上设置有朝向主管道和焊缝金属内部延伸的第二模拟缺陷孔，焊缝金属内侧，在支管道中心的内壁上设置有用于模拟焊缝裂纹的裂纹模拟孔。
所述的第一模拟缺陷孔有均布在一侧支管道与焊缝金属之间的熔合线上的3个；所述的第二模拟缺陷孔有均布在另一侧主管道与焊缝金属之间的熔合线上的3个。
本实用新型结构新颖独特，简单合理，可模拟实际焊接接头结构，试块内的模拟缺陷能够反映超声相控阵声束对焊接接头的覆盖情况，试块容易加工，体积小、重量轻、适用于现场仪器的校准，协助制定相控阵检测工艺，保证了焊接接头内缺陷的有效检出，有良好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1、2为本实用新型的主视图，其中，图1主管道为由圆形管道沿经过其中心线的剖面剖开后制成的截面呈半圆环形的1/2，图2主管道为一个端面与轴线垂直的管状结构。
图3为本实用新型焊接处的局部放大主视图。
图4为图2的侧视图。
图5为图2的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1-5给出，本实用新型包括主管道9和支管道10，支管道10焊接固定在主管道9的侧壁上，二者的轴线相互垂直，所述的支管道10是由圆形管道沿经过其中心线的剖面剖开后制成的截面呈半圆环形的1/2管状结构，这个经过支管道中心线的剖面构成支管道剖面10a，所述的主管道9为由圆形管道沿经过其中心线的剖面剖开后制成的截面呈半圆环形的1/2管状结构或至少一个端面与轴线垂直的管状结构，这个经过主管道中心线的剖面或这个与主管道轴线垂直的端面构成主管道剖面9a，支管道剖面10a与主管道剖面9a共面，主管道9和支管道10之间设置有焊缝金属11，一侧支管道10与焊缝金属11之间的熔合线上设置有朝向支管道和焊缝金属内部延伸的第一模拟缺陷孔，另一侧主管道9与焊缝金属11之间的熔合线上设置有朝向主管道和焊缝金属内部延伸的第二模拟缺陷孔，焊缝金属11内侧，在支管道10中心的内壁上设置有用于模拟焊缝裂纹的裂纹模拟孔7。
为保证使用效果，所述的第一模拟缺陷孔有均布在一侧支管道10与焊缝金属11之间的熔合线上的3个，如图3所示，包括设置在该熔合线根部的根部第一根部模拟缺陷孔3，设置在该熔合线中部的中部第一中部模拟缺陷孔2和设置在该熔合线顶部的第一顶部模拟缺陷孔1；所述的第二模拟缺陷孔有均布在另一侧主管道9与焊缝金属11之间的熔合线上的3个，如图3所示，包括设置在该熔合线根部的根部第二根部模拟缺陷孔4，设置在该熔合线中部的中部第二中部模拟缺陷孔5和设置在该熔合线顶部的第二顶部模拟缺陷孔6。
所述主管道9和支管道10交界处，在第一模拟缺陷孔和第二模拟缺陷孔范围内设置有向下凹陷的弧形凹槽8，第一模拟缺陷孔和第二模拟缺陷的起始端均在弧形凹槽范围内，可以减少边界波束的干扰，使模拟缺陷更加明显。
与支管道内腔正对的主管道侧壁上开有与其内腔相连通的穿孔12。使支管道内腔和主管道内腔相连通。
所述的第一模拟缺陷孔和第二模拟缺陷孔的孔径为1mm，深度为6mm；所述的裂纹模拟孔7为矩形孔，深度为3mm。
本实用新型使用时，在进行安放式管座角焊缝相控阵超声检测之前，对模拟试块先采用超声相控阵检测需验证声束覆盖，模拟试块可模拟实际焊接接头结构，试块内的模拟缺陷能够反映超声相控阵声束对焊接接头的覆盖情况，试块容易加工，体积小、重量轻、适用于现场仪器的校准，协助制定相控阵检测工艺，保证了焊接接头内缺陷的有效检出，大大提高管座角焊缝无损检测的可靠性和有效性，是超声相控阵检测试块上的创新，有良好的社会效益和经济效益。
Claims (7)
1.一种安放式管座角焊缝超声相控阵成像检测用模拟试块，包括主管道(9)和支管道(10)，其特征在于，支管道(10)焊接固定在主管道(9)的侧壁上，二者的轴线相互垂直，所述的支管道(10)是由圆形管道沿经过其中心线的剖面剖开后制成的截面呈半圆环形的1/2管状结构，这个经过支管道中心线的剖面构成支管道剖面(10a)，所述的主管道(9)为由圆形管道沿经过其中心线的剖面剖开后制成的截面呈半圆环形的1/2管状结构或至少一个端面与轴线垂直的管状结构，这个经过主管道中心线的剖面或这个与主管道轴线垂直的端面构成主管道剖面(9a)，支管道剖面(10a)与主管道剖面(9a)共面，主管道(9)和支管道(10)之间设置有焊缝金属(11)，一侧支管道(10)与焊缝金属(11)之间的熔合线上设置有朝向支管道和焊缝金属内部延伸的第一模拟缺陷孔，另一侧主管道(9)与焊缝金属(11)之间的熔合线上设置有朝向主管道和焊缝金属内部延伸的第二模拟缺陷孔，焊缝金属(11)内侧，在支管道(10)中心的内壁上设置有用于模拟焊缝裂纹的裂纹模拟孔(7)。
2.根据权利要求1所述的安放式管座角焊缝超声相控阵成像检测用模拟试块，其特征在于，所述的第一模拟缺陷孔有均布在一侧支管道(10)与焊缝金属(11)之间的熔合线上的3个。
3.根据权利要求1所述的安放式管座角焊缝超声相控阵成像检测用模拟试块，其特征在于，所述的第二模拟缺陷孔有均布在另一侧主管道(9)与焊缝金属(11)之间的熔合线上的3个。
4.根据权利要求1所述的安放式管座角焊缝超声相控阵成像检测用模拟试块，其特征在于，所述主管道(9)和支管道(10)交界处，在第一模拟缺陷孔和第二模拟缺陷孔范围内设置有向下凹陷的弧形凹槽(8)。
5.根据权利要求1所述的安放式管座角焊缝超声相控阵成像检测用模拟试块，其特征在于，与支管道内腔正对的主管道侧壁上开有与其内腔相连通的穿孔(12)。
6.根据权利要求1所述的安放式管座角焊缝超声相控阵成像检测用模拟试块，其特征在于，所述的第一模拟缺陷孔和第二模拟缺陷孔的孔径为1mm，深度为6mm。
7.根据权利要求1所述的安放式管座角焊缝超声相控阵成像检测用模拟试块，其特征在于，所述的裂纹模拟孔(7)为矩形孔，深度为3mm。
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