CN219715326U - 用于钢管焊缝焊趾部位缺陷的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供用于钢管焊缝焊趾部位缺陷的检测装置，包括对比试块、标准试块和探头，对比试块上设有焊缝，焊缝上设有第一通孔，焊缝的两侧均设有短横孔，对比试块上设有扫描板。采用了检测焊缝不同区域的扫描板，采用横波单斜入射的探头，可迅速判别埋弧焊缝焊趾部位缺陷，对实际探伤操作具有指导意义。整体装置结构简单，可方便、快捷的确认检测工艺的可靠性。通过对试块上焊缝边缘焊趾部位刻槽的检出情况，模拟焊趾部位裂纹缺陷的检测可靠性。重复性好，检测效率高。可提高埋弧焊缝超声波探伤的准确率，提高检验员的工作能力、增加了自信心，具有较大的推广价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及焊缝质量检测领域，尤其是涉及用于钢管焊缝焊趾部位缺陷的检测装置。
背景技术
埋弧焊缝质量是影响焊接产品使用性能的重要项点。在施焊过程中，无法100%避免因质量波动而产生的焊接缺陷。实际生产过程中，按规定的工艺方法进检验和试验，可有效筛查出超标缺陷，以保证最终合格入库的产品质量符合标准要求。
埋弧焊缝“焊趾”部位的缺陷多为焊缝边缘上下表面区域的纵向缺陷。超声波检测过程中，想要准确检测出“焊趾”部位的缺陷，具有一定的难度。主要原因是，焊缝边缘上下表面的加强高反射信号和“焊趾”部位缺陷的回波信号，在超声波检测仪示波屏上所显示的坐标位置基本相同，检测过程中，两个回波信号相互叠加在一起很难分辨，给经验不足的检验员评判产生干扰，从而造成误判或漏检现象。误判增加生产成本，漏检则给产品带来质量隐患。
实用新型内容
本实用新型提供了用于钢管焊缝焊趾部位缺陷的检测装置，解决埋弧焊缝“焊趾”部位的缺陷多为焊缝边缘上下表面区域的纵向缺陷，超声波检测两个回波信号相互叠加在一起很难分辨，造成误判或漏检的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：用于钢管焊缝焊趾部位缺陷的检测装置，包括对比试块、标准试块和探头，对比试块上设有焊缝，焊缝上设有第一通孔，焊缝的两侧均设有短横孔，对比试块上设有扫描板。
优选的方案中，焊缝位于对比试块中部，焊缝把对比试块分为两个试块检测区域。
优选的方案中，两个短横孔分别位于焊缝的两侧的端部，两个短横孔分别位于对比试块的顶面和底面。
优选的方案中，第一通孔为φ1~2mm的竖直通孔，短横孔为φ0.5~1.5mm，短横孔长度为8~12mm。
优选的方案中，扫描板为U型结构，扫描板抵靠在试块检测区域上；
探头在扫描板与焊缝之间滑动检测。
优选的方案中，标准试块上设有第二通孔和第三通孔，标准试块顶部设有直尺；
探头在标准试块上进行标定。
优选的方案中，探头为横波斜角探头，探头与A型脉冲反射式超声波检测仪连接。
本实用新型的有益效果为：采用了检测焊缝不同区域的扫描板，采用横波单斜入射的探头，可迅速判别埋弧焊缝焊趾部位缺陷，对实际探伤操作具有指导意义。
对比试块上增设的短横孔用于确认焊缝边缘焊趾部位缺陷的检测能力。检测过程中应确保在焊缝两侧均进行直射波和一次反射波的扫查探伤；探伤过程中发现回波坐标位置处于探头同侧的焊缝边缘时，则可判定为焊趾裂纹缺陷；回波坐标位置处于探头对面一侧的焊缝边缘部位，则不能确定为缺陷波。
整体装置结构简单，可方便、快捷的确认检测工艺的可靠性。通过对试块上焊缝边缘焊趾部位刻槽的检出情况，模拟焊趾部位裂纹缺陷的检测可靠性。重复性好，检测效率高。可提高埋弧焊缝超声波探伤的准确率，提高检验员的工作能力、增加了自信心，具有较大的推广价值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明；
图1是本实用新型局部结构的爆炸视图；
图2是本实用新型对比试块的侧视图；
图3是本实用新型探头在对比试块扫描时直射波和一次反射波的检测示意图；
图4是本实用新型局部结构的俯视图；
图5是本实用新型局部结构的正视图；
图中：对比试块1；试块检测区域101；焊缝2；第一通孔3；短横孔4；探头5；扫描板6；标准试块7；第二通孔8；第三通孔9；直尺10。
具体实施方式
实施例1：
如图1-5中，用于钢管焊缝焊趾部位缺陷的检测装置，包括对比试块1、标准试块7和探头5，对比试块1上设有焊缝2，焊缝2上设有第一通孔3，焊缝2的两侧均设有短横孔4，对比试块1上设有扫描板6。由此结构，采用了检测焊缝2不同区域的扫描板6，采用横波单斜入射的探头5，可迅速判别埋弧焊缝焊趾部位缺陷，对实际探伤操作具有指导意义。
对比试块1上增设的短横孔4用于确认焊缝2边缘焊趾部位缺陷的检测能力。检测过程中应确保在焊缝2两侧均进行直射波和一次反射波的扫查探伤；探伤过程中发现回波坐标位置处于探头5同侧的焊缝2边缘时，则可判定为焊趾裂纹缺陷；回波坐标位置处于探头5对面一侧的焊缝边缘部位，则不能确定为缺陷波。
整体装置结构简单，可方便、快捷的确认检测工艺的可靠性。通过对试块上焊缝2边缘焊趾部位刻槽的检出情况，模拟焊趾部位裂纹缺陷的检测可靠性。重复性好，检测效率高。可提高埋弧焊缝超声波探伤的准确率，提高检验员的工作能力、增加了自信心。
发现回波位于探头5同一侧的焊缝2边缘时，可判定为焊趾缺陷。若回波位于探头5对面一侧的焊缝2边缘部位，则不能判定为缺陷。应将探头5置于焊缝2的另一侧，探头5的主声束扫查方向调转180°再次检测评定，此时回波若位于探头5同一侧的焊缝边缘部位，则判定为焊趾缺陷。
从焊缝2两侧检测显示的回波坐标，用直尺10测量定位可知：缺陷在焊缝2部位的实际位置不会改变。
优选的方案中，焊缝2位于对比试块1中部，焊缝2把对比试块1分为两个试块检测区域101。由此结构，焊缝2中心线为基准，将对比试块1分为两个试块检测区域101，及分为探头5同侧的试块检测区域101和探头5对侧的试块检测区域101。检测过程中遵循“焊趾部位的回波信号与试块检测区域101同侧则定为缺陷”的原则。结合试块检测区域101直射波和一次反射波扫描区域，可判定焊趾部位缺陷的位置坐标。
优选的方案中，两个短横孔4分别位于焊缝2的两侧的端部，两个短横孔4分别位于对比试块1的顶面和底面。由此结构，对比试块1上增设的短横孔4用于确认焊缝2边缘焊趾部位缺陷的检测能力。检测过程中应确保在焊缝2两侧均进行直射波和一次反射波的扫查探伤；探伤过程中发现回波坐标位置处于探头5同侧的焊缝2边缘时，则可判定为焊趾裂纹缺陷；回波坐标位置处于探头5对面一侧的焊缝边缘部位，则不能确定为缺陷波。
优选的方案中，第一通孔3为φ1~2mm的竖直通孔，短横孔4为φ0.5~1.5mm，短横孔4长度为8~12mm。由此结构，在对比试块1上调校检测灵敏度。用直射波扫描对比第一通孔3下端，使最高回波达到基准波高作为判定焊缝2中下部区域缺陷的验收界限。横波角探头5主声束扫描第一通孔3，用直射波扫描第一通孔3下端，使人工缺陷最高回波达到基准波高，作为判定焊缝2中下部区域缺陷的验收界限。
用一次反射波扫描对比试块1的第一通孔3上端，使最高回波达到基准波高作为判定焊缝2中上部区域缺陷的验收界限。
调节检测灵敏度时，将第一通孔3的反射回波调至示波屏满幅度的80%作为基准波高，检测过程中以缺陷的回波高度达到基准波高的100%作为验收界限此时短横孔4的回波高度应≥第一通孔3的基准波高。
优选的方案中，扫描板6为U型结构，扫描板6抵靠在试块检测区域101上；
探头5在扫描板6与焊缝2之间滑动检测。由此结构，U型结构的扫描板6能够贴合在对比试块1上，扫描板6优选为黑胶皮胶板。
检测焊缝2中缺陷时直射波扫描范围斜探头移动区为：0～G㎜。直射波扫描范围斜探头5移动区为：0～G㎜，G=L+KT+L0+W，式中：K—探头K值；T—工件壁厚；L—焊缝宽度；L0—探头前沿距离；W—探头宽度；
检测焊缝2区域缺陷时一次反射波扫描范围斜探头移动区为：KT～N；
N=L+2KT+L0+W，式中：K—探头K值；T—工件壁厚；L—焊缝宽度；L0—探头前沿距离；W—探头宽度。
优选的方案中，标准试块7上设有第二通孔8和第三通孔9，标准试块7顶部设有直尺10；
探头5在标准试块7上进行标定。由此结构，标准试块7对仪器的时基线比例进行调校，并测定探头5K值折射角。仪器时基线比例调整为1:1，数值偏差≤±1㎜。
优选的方案中，探头5为横波斜角探头，探头5与A型脉冲反射式超声波检测仪连接。
实施例2：结合实施例1进一步说明：
用5P9×9K2.5横波角探头5检测Φ914×12钢管埋弧焊缝过程中，利用检测中下焊缝扫描板6检测时，发现在下焊缝边缘焊趾部位存在点状缺欠显示，沿焊缝2两侧零星随机分布。
缺陷的参数如下：
1、缺陷坐标位置：缺陷水平位于下焊缝2焊趾部位1mm～2mm，缺陷焊缝2距离下表面的深度为1.5～2.0mm。
2、缺陷当量：缺陷反射回波当量为φ1.6mm第一通孔3+4dB～+7dB，属于超标缺陷。
3、缺陷回波形状：使用5P9×9K2.5的探头，仪器阻尼参数高，缺陷回波的波形陡直，尖锐，波根宽度2±0.5mm，由此反映出缺陷垂直于声束截面的投影尺寸较小。
4、探头5前后扫查：探头5扫查方向垂直于焊缝2，前后移动约3mm左右，缺陷波幅下降较明显，说明缺陷在焊缝2高度方向的尺寸较小(≤3mm)。
5、探头5平行扫查：探头5平行于焊缝2方向左右移动扫查，移动约2mm时，缺陷波幅即刻消失，说明缺陷在与焊缝2平行方向的长度尺寸较小(≤2mm)。
通过金相检验得知，该缺陷为焊趾部位的微裂纹缺陷。
上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.用于钢管焊缝焊趾部位缺陷的检测装置，其特征是：包括对比试块（1）、标准试块（7）和探头（5），对比试块（1）上设有焊缝（2），焊缝（2）上设有第一通孔（3），焊缝（2）的两侧均设有短横孔（4），对比试块（1）上设有扫描板（6）。
2.根据权利要求1所述用于钢管焊缝焊趾部位缺陷的检测装置，其特征是：焊缝（2）位于对比试块（1）中部，焊缝（2）把对比试块（1）分为两个试块检测区域（101）。
3.根据权利要求1所述用于钢管焊缝焊趾部位缺陷的检测装置，其特征是：两个短横孔（4）分别位于焊缝（2）的两侧的端部，两个短横孔（4）分别位于对比试块（1）的顶面和底面。
4.根据权利要求1所述用于钢管焊缝焊趾部位缺陷的检测装置，其特征是：第一通孔（3）为φ1~2mm的竖直通孔，短横孔（4）为φ0.5~1.5mm，短横孔（4）长度为8~12mm。
5.根据权利要求1所述用于钢管焊缝焊趾部位缺陷的检测装置，其特征是：扫描板（6）为U型结构，扫描板（6）抵靠在试块检测区域（101）上；
探头（5）在扫描板（6）与焊缝（2）之间滑动检测。
6.根据权利要求1所述用于钢管焊缝焊趾部位缺陷的检测装置，其特征是：标准试块（7）上设有第二通孔（8）和第三通孔（9），标准试块（7）顶部设有直尺（10）；
探头（5）在标准试块（7）上进行标定。
7.根据权利要求1所述用于钢管焊缝焊趾部位缺陷的检测装置，其特征是：探头（5）为横波斜角探头，探头（5）与A型脉冲反射式超声波检测仪连接。
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