無間隙度超聲檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是涉及無間隙度檢測方法的改進。
【背景技術(shù)】
[0002] 純銅埋管（Monell)冷卻水套是國家"863"計劃中的一個非常重要的子項目，工業(yè) 化生產(chǎn)該項目的重要參數(shù)就是純銅母體與埋管之間的無間隙度測量。
[0003] 純銅埋管冷卻水套的研制是一個非常重要的項目，該項目的重點是在前期實驗室 研究的基礎(chǔ)上，進行工業(yè)化生產(chǎn)的實驗，通過該一階段的實驗，研制出符合設(shè)計要求的產(chǎn)品 樣品，所謂符合設(shè)計要求就是產(chǎn)品樣品的參數(shù)必須達到設(shè)計時的要求。該些要求，有的可W 借助相應(yīng)的檢測手段直接測出，而有的則必須通過破壞的方式檢測，特別是一些重要參數(shù)， 比如純銅母體與埋管之間的無間隙度，即純銅與埋管間理論接觸長度。該一參數(shù)直接影響 冷卻水套的導熱系數(shù)，也就是說冷卻水套是否合格必須給出無間隙度。
[0004] 最直接的無間隙度檢測方法是采用機械加工的方法將其剖開通過觀測，測量計算 得出。但該是一種破壞的方式，對于實驗還可W，對于工業(yè)化生產(chǎn)就無法實施了。在一般情 況下，工業(yè)生產(chǎn)中常采用射線檢測的方式取得，該種檢測方式對體積型缺陷檢出率較高，而 垂直于射線束方向的平面型缺陷檢出率較低，且當產(chǎn)品厚度超過60mm時，則需要大功率的 X射線機，甚至Y射線機，該不但增加了成本，防護不當還有人身傷害的風險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種實用、準確、安全并可實現(xiàn)無損測量的無間隙 度超聲檢測方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括W下步驟。
[0007] 1)調(diào)整超聲測量基準靈敏度。
[0008] 2)在待測件表面粗測，找出純銅埋管的位置，并在待測件上標出埋管部位圖。
[0009] 3)用超聲波探傷儀在部位圖上進行折線掃查，測量厚度，找出最小值并標記。
[0010] 4)根據(jù)測量厚度和超聲波反射波形判斷無間隙度。
[0011] 作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述步驟1)通過測量純銅埋管聲速C，對縱波探頭的 頻率f和直徑進行選擇，將探頭置于純銅埋管與待測件完全結(jié)合部位，調(diào)節(jié)第一次底波高 度為顯示屏滿刻度的80%，W此作為基準靈敏度；通過大平底計算A= 201g2 A X/ Df2提 高A地作為掃查靈敏度，式中入為波長=聲速C/頻率f，X為純銅埋管距探測表面的厚 度，Df為靈敏度依據(jù)。
[0012] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述步驟1)當聲速c=4700m/s時，選用頻率f為 2. 5M監(jiān)，直徑為20mm的縱波探頭；選用Df=柄mm做為靈敏度依據(jù)。
[0013] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述驟3)采用超聲縱波法連續(xù)記錄方式折線掃查。
[0014] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述連續(xù)記錄方式折線掃查方法包括；在步驟3)最 小值對應(yīng)的測量點在折線路徑上沿純銅埋管寬度方向左右5mm處分別測量厚度，此厚度與 最小值的差值為0. 5mm?1mm。
[0015] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述差值為0. 7mm。
[0016] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述步驟4)的判斷方法包括；當超聲波示波屏上顯 示同時出現(xiàn)兩個界面反射波形，其中距表面較近的第一個波形F1與第二次界面反射波形 巧波高之比大于50%或未出現(xiàn)第二次界面反射波巧，只出現(xiàn)第一次反射波F1并且波峰尖 銳、活躍則判斷存在未烙合缺陷。
[0017] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述步驟4)的判斷方法包括；當純銅埋管外壁與待 測件外壁之間出現(xiàn)顯示波形，則存在未烙合缺陷。
[0018] 其次，根據(jù)本發(fā)明所述顯示波形特征可判斷W下四種缺陷；①氣孔有單個密集鏈 狀等一般呈球狀或楠圓形氣孔，且表面光滑；波形特征是反射波波峰高，面睹峭，敏感性強， 波峰單一，根部清晰，探頭移動時，單個氣孔為一個比較穩(wěn)定的單脈沖波，鏈狀氣孔會發(fā)生 連續(xù)不斷的缺陷波，密集氣孔則為數(shù)個缺陷波。②夾渣；典型工件中帶有棱角，回波特征及 分布規(guī)律是回波較弱，不同方位探測回波變化不大；③縮孔缺陷特征是密集縮松，呈樹枝 狀，中也縮孔呈管狀；波形特征是一波多峰，幅度高，對底波有明顯影響；④裂紋缺陷特征 脆性斷口，表面較光，塑性斷口，表面粗趟；回波特征是回波較高，對底波影響明顯，移動探 頭時波形此起彼伏，變化較大。
[0019] 另外，本發(fā)明所述步驟4)的判斷方法包括：在所述待測件表面分段分別取所述最 小值，絕大多數(shù)最小值趨于某一數(shù)值L即L對應(yīng)點為無間隙度合格點。
[0020] 若最小值中存在L'，（1-1.4 %) (L-D)《L'《（1+1.4 %) (L-D)，則L'對應(yīng)點存 在未烙合缺陷。
[0021] 若最小值中存在L''，L''《（1-1.4 %) (L-D)，則L''對應(yīng)點存在氣孔缺陷。
[0022] 式中D為純銅埋管管壁厚度。
[0023] 本發(fā)明有益效果。
[0024] 本發(fā)明采用超聲探傷儀對純銅埋管冷卻水套無間隙度進行測量，通過數(shù)據(jù)分析、 波形分析評判與實踐解剖著色檢測、取樣金相分析進行對比，確定了超聲檢測純銅埋管冷 卻水套無間隙度檢測的實用性、準確性；保證了冷卻水套的導熱系數(shù)，填補了無法進行無損 檢測測量的空白。
【附圖說明】
[0025] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明。本發(fā)明保護范圍不僅局限 于W下內(nèi)容的表述。
[002引圖1-1是本發(fā)明待測件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖1-2是圖1-1的右視圖。
[002引 圖1-3是圖1-1的仰視圖。
[0029] 圖2是純銅埋管位置檢測及標示圖。
[0030] 圖3是超聲檢測軌跡及記錄點示意圖。
[0031] 圖4是檢測厚度7]^意圖。
[0032] 圖5是純銅件埋管局部尺寸及檢測點位置示意圖。
[0033] 圖6是埋管尺寸示意圖。
[0034] 圖7是純銅件兩面對稱檢測點壁厚關(guān)系圖。
[0035] 圖8是烙合狀態(tài)超聲檢測波形圖。
[0036] 圖9是埋管烙合處金相圖。
[0037] 圖10是未烙合狀態(tài)超聲檢測波形圖。
[0038] 圖11-1是超聲檢測未烙部位著色檢測圖。
[0039] 圖11-2是超聲檢測未烙部位金相分析圖。
[0040] 圖12是其它缺陷部位的滲透檢測結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0041] 本發(fā)明可采用PXUT-3030超聲波數(shù)字探傷儀對銅-媒水套蒙乃爾合金管界面進行 測量，并利用宏觀觀察、DPT-8滲透檢測和微觀金相顯微鏡分析分別對解剖部位界面情況進 行比較驗證。
[004引檢測方法。
[0043] (1)進行零點校驗。經(jīng)測量純銅埋管聲速C為4700m/s，選用頻率為2. 5MHZ直徑 為（35 20mm的縱波探頭，則波長A =聲速C/頻率t設(shè)純銅埋管距探測表面的厚度X，選用 Df= 6mm做為靈敏度依據(jù)，校驗后將探頭置于純銅埋管與待測件完全結(jié)合部位，調(diào)節(jié)第一 次底波高度為顯示屏滿刻度的80%，W此作為基準靈敏度。通過大平底計算A= 201g2 A X/ n Df2提高A地作為掃查靈敏度。
[0044] (2)在待測件表面粗測(待測件表面光潔度一般需達到Ra6. 3 W上，滿足超聲測量 條件)，找出純銅埋管的位置，并在待測件上標出埋管部位圖（見圖2)。
[0045] (3)用超聲波探傷儀在部位圖上進行折線（" 型）掃查，測量厚度，找出最小值并標記。
[0046] 采用超聲縱波法連續(xù)記錄方式折線掃查(見圖3)，取最短距離進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。
[0047] 在烙合并無間隙情況下，理論應(yīng)該測得的厚度值等于hl+T (見圖4)，當所測厚度 等于hl+T時說明無間隙，當所測厚度等于hi時說明有間隙。
[0048] 在實際測量中（見圖5和圖6)，因為產(chǎn)品加工厚度為92mm，埋管外直徑36mm，厚 度（T)為6mm，若管的位置對稱則測厚合格數(shù)據(jù)應(yīng)為；92/2-36/2+6=46-18+6=34mm ;在標注 好的待測點位上找出數(shù)值最小的一處34mm，并在同一待測點位測3點，每點間距5mm ;因 為每點間距僅相隔5mm，所W將管的曲面近似于平面計算，則1、3點厚度與點2的差應(yīng)為： 18-./l8'-5' =〇? 7mm，故1、3點的理論壁厚為34. 7mm，考慮到測試結(jié)果受表面光潔度、主因 聲速偏移、材質(zhì)晶粒度、測試定位等因素的影響，1、3點厚度與點2的差值可控制在05mm? 1mm之間。
[004引數(shù)據(jù)分析。
[0050] 如圖7所示Ll=28mm嫌2點），那么第1