本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于自制短橫孔試塊對6mm薄板焊縫進(jìn)行超聲波探傷靈敏度確定法。

背景技術(shù)：

鐵路棚車箱體主要是由鋼結(jié)構(gòu)組成，側(cè)梁是其中主要承力構(gòu)件之一，目前公司制造過程中多采用6mm厚槽鋼焊接而成。對接焊縫焊接工藝復(fù)雜，易出現(xiàn)未焊透、夾雜物、氣孔、熱裂紋和冷裂紋等缺陷，為保證焊縫質(zhì)量需對焊縫進(jìn)行超聲波探傷檢測。但現(xiàn)有焊縫探傷標(biāo)準(zhǔn)里都沒有針對6mm板厚探傷標(biāo)準(zhǔn)，因此6mm厚鋼板對接焊縫超聲波探傷無標(biāo)準(zhǔn)可依。工作中只能借用鐵標(biāo)和國標(biāo)中探傷適用范圍最接近6mm板厚的標(biāo)準(zhǔn)來使用，但檢測結(jié)果不能令人滿意。

研究發(fā)現(xiàn)探測結(jié)果不準(zhǔn)確，是由于6mm板厚聲程短，現(xiàn)有斜探頭晶片大，易形成多次反射，焊縫余高反射波干擾嚴(yán)重而使波形難于辨認(rèn)，造成缺陷判定準(zhǔn)確度低。為改變現(xiàn)狀，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，決定采用標(biāo)準(zhǔn)試塊與自制對比試塊相結(jié)合的方法來滿足6mm板厚焊縫探傷的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種基于自制短橫孔試塊對6mm薄板焊縫進(jìn)行超聲波探傷靈敏度確定法，其特征在于，包括：

步驟1，制作一個(gè)短橫孔試塊，該短橫孔試塊一側(cè)開弧形槽，沿槽中心徑向至試塊內(nèi)延伸開一短橫孔；

步驟2，制作距離—波幅曲線的定量線，具體方法是在短橫孔試塊兩側(cè)取波幅最高點(diǎn)，分別是i處、ⅱ處、ⅲ處以及ⅳ處；其中i處和ⅲ處位于短橫孔試塊一側(cè)，ⅱ處和ⅳ處位于短橫孔試塊另一側(cè)；i處、ⅱ處、ⅲ處以及ⅳ處距離短橫孔的距離依次增大；然后用csk-ia試塊校對儀器至1：1比例，再在對比試塊上用短橫孔作反射體確定被測試件聲程與水平距離。將探頭置于i處，找出最高反射波峰并增益、抑制將波峰調(diào)至熒光屏滿刻度，即100％高度，記下此時(shí)的衰減分貝值。然后不改變增益和抑制測出ⅱ，ⅲ，ⅳ的波幅最高點(diǎn)，最后連接四點(diǎn)繪成曲線，即6mm板超聲探傷的距離—波幅曲線。

步驟3，基于步驟2，增加6db增益，重復(fù)步驟2制作距離—波幅曲線的判廢線，

步驟4，基于步驟2，降低6db增益，重復(fù)步驟2制作距離—波幅曲線的的定量線。該曲線所用靈敏度根據(jù)jb4730—2005標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的靈敏度選取，此方法適用于6mm板厚以下的對接焊縫超聲波探傷。

步驟5，三條曲線制作出來以后，進(jìn)行探傷，具體包括：距離-波幅曲線制作完成后，將斜探頭垂直于焊縫中心線放置在探傷面上，以之字型軌跡進(jìn)行掃查，掃查速度應(yīng)不大于150mm/s；掃查移動(dòng)時(shí)，兩次相鄰的移動(dòng)間隔保證有在10％-12％的探頭寬度重合；探頭前后的移動(dòng)范圍應(yīng)保證探頭可探測到焊縫的全部截面及焊縫兩側(cè)各10mm的熱影響區(qū)；每次探傷掃查應(yīng)在焊縫兩側(cè)分別掃查，當(dāng)受工件幾何尺寸影響不能滿足在焊縫兩側(cè)掃查時(shí)，應(yīng)在焊縫一側(cè)兩面進(jìn)行掃查。

需要說明的是，兩次相鄰的移動(dòng)間隔保證有在10％的重合是國內(nèi)超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)中通用要求。此數(shù)值范圍主要是保證探頭在之字型移動(dòng)時(shí)能全面覆蓋到探傷檢測面，但是重合太多就會(huì)影響工作效率。

本發(fā)明創(chuàng)造性的采用了如下創(chuàng)造點(diǎn)：

1、采用此法自制實(shí)用距離—波幅曲線短橫孔試塊時(shí)，短橫孔試塊的材質(zhì)應(yīng)和被檢測工件材質(zhì)一致，且焊接工藝方法也應(yīng)和被檢測工件制作工藝一致。

2、自制缺陷大小為φ1x6mm的短橫孔試塊。

3、采用csk-工a試塊校對儀器至1：1比例，再在對比試塊上用φ1x6mm短橫孔作反射體確定被測試件聲程與水平距離。并以此制作距離—波幅曲線。

4、每次更換探頭、探線時(shí)應(yīng)校驗(yàn)靈敏度，如誤差大于2db，需重新制作距離—波幅曲線。

在上述的一種基于自制短橫孔試塊對6mm薄板焊縫進(jìn)行超聲波探傷靈敏度確定法，制作距離—波幅曲線所用探頭應(yīng)為實(shí)際探傷所用探頭。每次探傷前需對曲線上任意兩點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，誤差不得超過2db。

在上述的一種基于自制短橫孔試塊對6mm薄板焊縫進(jìn)行超聲波探傷靈敏度確定法，探傷過程中，還應(yīng)考慮到板厚只有6mm，探頭近場區(qū)對反射波的影響強(qiáng)烈的因素。探傷采用單斜探頭直接接觸法，探頭規(guī)格：晶片尺寸為8mm×l2mm，頻率為2.5—5.0mhz，k＝2.5～3.0；

在上述的一種基于自制短橫孔試塊對6mm薄板焊縫進(jìn)行超聲波探傷靈敏度確定法，探頭規(guī)格包括頻率、晶片尺寸以及k值，頻率為探頭發(fā)射超聲波的頻率，每個(gè)探頭內(nèi)都有一個(gè)晶片，大小即為晶片尺寸。方形晶片以它的長×寬表示、圓形晶片以它的直徑大小表示。k值的大小是表示探頭折射角角度大小的一種數(shù)值表示，探頭折射角用β表示；k＝tgβ＝探頭探測的水平距離/探頭探測的深度，其中k值等于斜探頭折射角的正切值，也就是等于斜探頭λ射點(diǎn)至反射點(diǎn)的水平距離和相應(yīng)深度的比值。

因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明可以很好的確定6mm板厚對接焊縫超聲波探傷靈敏度，能夠快捷、準(zhǔn)確判定焊縫缺陷，杜絕了因誤判而造成的無謂返修，提高了工作效率。避免了因漏探而引起的質(zhì)量事故，有力地保障公司利益不受損失。本發(fā)明涉制作簡單，焊縫超聲波探傷人員容易掌握，使用方便，缺陷檢測率高。不光棚車探傷中能用，也可以用在其它車型中(如罐車探傷)，它能滿足所有薄板對接焊縫超聲波探傷。

附圖說明

附圖1a是本發(fā)明的對比試塊主視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖1b是圖1a的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2a是本發(fā)明實(shí)施例中制作距離—波幅曲線的聲程圖。

附圖2b是本發(fā)明實(shí)施例中制作距離—波幅曲線的波幅圖。

附圖3是本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)用距離—波幅曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例：

本發(fā)明主要采用如下步驟完成：

一、短橫孔試塊制作。

根據(jù)側(cè)梁厚度，制作一個(gè)6mm厚度的短橫孔試塊，與csk—工a，csk—ⅲa標(biāo)準(zhǔn)試塊配合使用。制作中短橫孔試塊直接采用側(cè)梁槽鋼，表面不加工，內(nèi)部無缺陷，焊接工藝與被檢側(cè)梁制作工藝一致。對比短橫孔試塊尺寸見圖1a和圖1b。

二、制作距離—波幅曲線。

為使側(cè)梁對接焊縫超聲波探傷缺陷定量有個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，探傷前先用短橫孔試塊制作距離—波幅曲線。

首先用csk-工a試塊校對儀器至1：1比例，再在對比試塊上用φ1x6mm短橫孔作反射體確定被測試件聲程與水平距離。將探頭置于i處(圖2a)，找出最高反射波峰并使用增益、抑制旋鈕將波峰調(diào)至熒光屏滿刻度，即100％高度，記下此時(shí)的衰減分貝值。再用類似方法(不改變增益和抑制)測出ⅱ，ⅲ，ⅳ的波幅最高點(diǎn)，最后連接四點(diǎn)繪成曲線(圖2b)，即6mm板超聲探傷的距離—波幅曲線。

在此距離—波幅曲線基礎(chǔ)上，增加6db繪制一條判廢線(圖3)，降低6db繪制一條測長線，原曲線為距離—波幅曲線的定量線。該曲線所用靈敏度根據(jù)jb4730—2005標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的靈敏度選取，此方法適用于6mm板厚以下的對接焊縫超聲波探傷。

制作距離—波幅曲線所用探頭應(yīng)為實(shí)際探傷所用探頭。每次探傷前需對曲線上任意兩點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，誤差不得超過2db。

3、探頭選用

探傷過程中，還應(yīng)考慮到板厚只有6mm，探頭近場區(qū)對反射波的影響強(qiáng)烈的因素。探傷采用單斜探頭直接接觸法，探頭規(guī)格：晶片尺寸為8mm×l2mm，頻率為2.5—5.0mhz，k＝2.5～3.0。

三、在本實(shí)施例中，需要注意的是：

1、用被檢測鋼梁基體材料制作對比試塊，可省去各種耦合補(bǔ)償?shù)穆闊?，用?shí)測法制作的距離—波幅曲線在缺陷定量時(shí)，誤差小于2db。

2、采用以上方法對6mm厚側(cè)梁對接焊縫進(jìn)行超聲波探傷時(shí)，工作效率高、檢測速度快、缺陷定量準(zhǔn)確，完全滿足檢測要求。

3、為減少定位和測量誤差，應(yīng)盡量選用小晶片高頻率探頭，以減小近場區(qū)的長度，否則將會(huì)增加缺陷定量誤差。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。