可转角度超声波探头及焊缝缺陷超声波检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114280144A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202111361063.6(22)申请日2021.11.17(71)申请人东方电气集团东方锅炉股份有限公司地址643001四川省自贡市自流井区五星街黄桷坪路150号(72)发明人王玉雄张军辉谭云华周振兴郑小波(74)专利代理机构成都泰合道知识产权代理有限公司51231代理人王荣(51)Int.Cl.G01N29/04(2006.01)G01N29/22(2006.01)G01N29/265(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称可转角度超声波探头及焊缝缺陷超声波检测方法(57)摘要本发明公开了一种可转角度超声波探头，其探头通过圆形的探头楔片置于楔块的圆形凹槽内，固定盘固联于圆弧凹槽一侧的楔块上；本发明还公开了一种焊缝缺陷超声波检测方法，它采用可转角度超声波探头对与焊缝轴线平行或垂直或呈一定角度的缺陷进行检测；本发明具有探头转动操作方便、可360º旋转的优点，能便捷的检测出焊缝中各个方向的缺陷并判定缺陷方向，最大限度的保证管子焊缝质量。CN114280144ACN114280144A权利要求书1/1页1.一种可转角度超声波探头，包括探头，其特征在于：还包括楔块、圆形的探头楔片、固定盘，楔块设有弧形面及圆形凹槽，弧形面的轴向与圆形凹槽的轴向垂直，探头楔片置于楔块的圆形凹槽内，探头与探头楔片固联，固定盘固联于圆弧凹槽一侧的楔块上，固定盘设有中心孔，中心孔直径小于探头楔片直径，探头在径向位于中心孔内。2.根据权利要求1所述的可转角度超声波探头，其特征在于：所述探头楔片设有十字刻度线，固定盘设有角度刻度盘。3.使用如权利要求1所述可转角度超声波探头的焊缝缺陷超声波检测方法，包括以下步骤：1）将探头与超声波检测仪相连接，在标准试块上测出探头前沿、探头角度；2）利用对比试块上不同深度的人工缺陷制作DAC曲线；其特征在于：3）在探头与探头楔片之间及圆形凹槽内滴入耦合剂；4）在工件涂上耦合剂，将楔块的弧形面紧贴工件焊缝一侧边缘，转动探头及探头楔片，使声束垂直于焊缝轴线，缓慢旋转接管，楔块压紧管子的同时缓慢朝远离焊缝的方向移动，移动距离超过2KT（K为探头角度正切值，T为管子壁厚）；将楔块紧贴焊缝另一侧边缘，使声束垂直于焊缝轴线，缓慢旋转接管，楔块压紧管子的同时缓慢朝远离焊缝的方向移动，移动距离超过2KT；5）包括5.1)：将楔块紧贴焊缝一侧边缘，转动探头及探头楔片，使得声束方向与焊缝轴线成锐角夹角，缓慢旋转接管，楔块压紧管子的同时缓慢朝远离焊缝的方向移动，移动距离超过2KT；5.2)将楔块紧贴焊缝同侧边缘，转动探头及探头楔片，使得声束方向与焊缝轴线成钝角夹角，缓慢旋转接管，楔块压紧管子的同时缓慢朝远离焊缝的方向移动，移动距离超过2KT；5.3)将楔块2紧贴焊缝11另一侧边缘，在该侧重复步骤5.1)和5.2)。4.如权利要求3所述的焊缝缺陷超声波检测方法，其特征在于：在步骤4）和5）中，如在检测中发现缺陷，旋转管子和移动探头，当缺陷反射波在显示屏上达到最高波幅时停止旋转管子和移动探头；再转动探头使显示屏上波幅达到最大值。5.根据权利要求3或4所述的焊缝缺陷超声波检测方法，其特征在于：在探头楔片上画设十字刻度线，在固定盘上画设角度刻度盘；在步骤4）和5）中，使得声束方向与十字刻度线中的一条线方向一致；当显示屏上波幅达到最大值时，通过十字刻度线与角度刻度盘测量出缺陷的方向。2CN114280144A说明书1/3页可转角度超声波探头及焊缝缺陷超声波检测方法技术领域[0001]本发明涉及一种超声波探头及焊缝缺陷超声波检测方法。背景技术[0002]管子被广泛运用于电站锅炉及压力容器的制造中，在制造过程中都会使用焊接工艺，焊接接头的质量是确保锅炉及压力容器安全运行的关键。超声波检测具有检测速度快、灵敏度高、对人体无害、成本低等的特点，是管子焊缝质量检测的常用方法之一，被广泛用于焊缝质量的检测中。[0003]传统的超声波探头为平面探头，对管子进行超声波检测时，为了实现较好的耦合，一般将探头楔块加工成与管径近似相同的弧面，加工后的楔块圆弧轴线基本与管子轴向平行，探头与管子之间为点接触，声波耦合困难，其反射面声能损失较大，容易造成管子焊缝中缺陷的漏检，且在进行超声波检测时不能转动探头角度，因此只能检测与探头声束垂直或近似垂直的缺陷，与探头声束平行或近似平行的缺陷不能有效检出，更无法判定缺陷方向，无法保证管子焊缝质量。发明内容[0004]本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种可转角度超声波探头及焊缝缺陷超声波检测方法，它具有探头转动操作方便、可360º旋转的优点，能便捷的检测出焊缝中