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原文传递用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法及装置

专利名称：	用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法及装置
摘要：	本发明公开了一种用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法及装置，该方法包括步骤：1.取带有焊缝（11）的焊管样块（1），焊缝两侧坡口处设缺陷基准孔（12）；2.取若干个具有收发功能并连接至探伤仪的超声波探头，组合形成L型串列探头（2）或X型串列探头（3）；3.对L型串列探头和X型串列探头进行校验和定位；4.通过L型串列探头对焊管坡口处的未熔合和夹渣缺陷进行初步检测识别；5.初步识别到未熔合缺陷后，通过X型串列探头对初步识别的未熔合缺陷进行再次识别验证。本发明能通过L型串列探头初步检测识别未熔合和夹渣缺陷，并通过X型串列探头进一步验证识别未熔合和夹渣缺陷，有效杜绝了相关的焊管质量风险。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	宝山钢铁股份有限公司
发明人：	张灵;周长忠;董斌;徐彩云
专利状态：	有效
申请日期：	2020-09-18T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-18T00:00:00+0800
申请号：	CN202010985294.3
公开号：	CN114199998A
代理机构：	上海科琪专利代理有限责任公司
代理人：	董艳慧;郑明辉
分类号：	G01N29/04;G01N29/265;G;G01;G01N;G01N29;G01N29/04;G01N29/265
申请人地址：	201900 上海市宝山区富锦路885号
主权项：	1.一种用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：包括以下步骤：步骤1：取带有焊缝（11）的焊管样块（1），且焊缝（11）的两侧坡口处设置缺陷基准孔（12）；步骤2：取若干个具有收发功能并连接至探伤仪的超声波探头，若干个超声波探头能在同一平面内组合形成至少一组L型串列探头（2）或至少一组X型串列探头（3）；每组所述的L型串列探头（2）包括两个超声波探头，该两个超声波探头所在的直线与焊缝（11）的长度方向垂直；每组所述的X型串列探头（3）包括四个超声波探头，该四个超声波探头呈方阵排列在焊缝（11）的上方和下方，使四个超声波探头与焊缝（11）位于同一平面内；步骤3：分别对L型串列探头（2）和X型串列探头（3）的超声波探头进行校验和定位；步骤4：通过L型串列探头（2）对焊管坡口处的未熔合和夹渣缺陷进行初步检测识别；步骤5：通过X型串列探头（3）对初步识别的未熔合或夹渣缺陷进行再次识别验证。 2.根据权利要求1所述的用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：所述的缺陷基准孔（12）作为基准当量位于焊缝（11）的坡口高度的1/2，且缺陷基准孔（12）与焊缝（11）通长。 3.根据权利要求2所述的用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：所述的缺陷基准孔（12）的孔径，即基准当量为2mm。 4.根据权利要求1所述的用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：所述的L型串列探头（2）的校验定位方法是：步骤3.11：L型串列探头（2）的两个超声波探头标记为第一探头A1和第二探头A2，并设置在焊管样块（1）的表面；步骤3.12：将第一探头A1设置为自发自收状态，第一探头A1的超声波发射角度与焊管样块（1）所在平面呈45°夹角，沿垂直于焊缝（11）长度的方向移动第一探头A1；步骤3.13：通过探伤仪找到第一探头A1的最高发射波，将第一探头A1固定于最高发射波位置；步骤3.14：将第一探头A1设置为发射状态，将第二探头A2设置为接收状态，第一探头A1的超声波发射角度与焊缝（11）的长度方向呈45°夹角，第二探头A2的超声波接收角度与第一探头A1的超声波发射角度一致；步骤3.15：沿垂直于焊缝（11）长度的方向移动第二探头A2，通过探伤仪找到第二探头A2的最高反射波位置，并将第二探头A2固定在最高反射波位置，记录L型串列探头设置参数；步骤3.16：通过探伤仪调整第二探头A2的反射波波幅，使反射波的波幅≥第一波幅设定值，并在探伤仪上保存L型串列探头通道。 5.根据权利要求4所述的用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：所述的第一波幅设定值为探伤仪满屏的80%。 6.根据权利要求1所述的用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：所述的X型串列探头（3）的校验定位方法是：步骤3.21：X型串列探头（3）的四个超声波探头标记为第九探头C1、第五探头B1、第十探头C3和第七探头B3；步骤3.22：第九探头C1和第十探头C3分别对称设置在焊缝（11）的上方和下方，第九探头C1和第十探头C3所在的直线与焊缝（11）的长度方向垂直；第九探头C1和第十探头C3均设置为自发自收状态；第九探头C1和第十探头C3的超声波发射角度均与焊缝（11）的长度方向呈45°夹角，且第九探头C1和第十探头C3与焊缝（11）的垂直距离为1.5T-2.0T，T为焊管的母材壁厚；步骤3.23：沿焊缝（11）的长度方向移动第九探头C1和第十探头C3，分别通过探伤仪找到第九探头C1和第十探头C3的最高发射波，将第九探头C1和第十探头C3固定在最高发射波位置；步骤3.24：将第九探头C1和第十探头C3设置为发射状态，将第五探头B1和第七探头B3设置为接收状态，第九探头C1和第十探头C3的超声波发射角度均与焊缝（11）的长度方向呈45°夹角，第五探头B1的超声波接收角度与第九探头C1的超声波发射角度垂直，第七探头B3的超声波接收角度与第十探头C3的超声波发射角度垂直；步骤3.25：沿焊缝（11）的长度方向移动第五探头B1和第七探头B3，分别通过探伤仪找到第五探头B1和第七探头B3的最高反射波位置，并分别将第五探头B1和第七探头B3固定在其最高反射波位置，记录X型串列探头设置参数；步骤3.26：分别通过探伤仪调整第五探头B1和第七探头B3的反射波波幅，使第五探头B1和第七探头B3的反射波的波幅均≥第二波幅设定值，并在探伤仪上保存X型串列探头通道。 7.根据权利要求6所述的用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：所述的第二波幅设定值为探伤仪满屏的80%。 8.根据权利要求1所述的用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：所述的步骤4包括以下分步骤：步骤4.1：将至少一组L型串列探头（2）分别连接至探伤仪的L型串列探头通道，打开探伤仪的报警功能；步骤4.2：在每组L型串列探头（2）中，将靠近焊管坡口的超声波探头设置为发射状态，远离焊管坡口的超声波探头设置为接收状态，且每组L型串列探头（2）的两个超声波探头以L型串列探头设置参数设置；步骤4.3：沿垂直于焊缝（11）长度的方向同步移动至少一组L型串列探头（2），使发射状态的超声波探头以45°角向焊缝（11）发射超声波；步骤4.4：通过探伤仪显示反射波的形态；当反射波的形态满足下列条件之一时，初步判定为焊管坡口处的未熔合缺陷，并触发未熔合缺陷报警：条件1-I：任一接收状态的超声波探头接收到的反射波角度为42°-48°，且该反射波的波幅≥第一波幅设定值；条件1-II：任一接收状态的超声波探头接收到的反射波的静态波形为单根笔直的反射波，且该反射波的波幅≥第一波幅设定值；条件1-III：在L型串列探头（2）的移动过程中，任一接收状态的超声波探头的反射波的动态包络线为光滑抛物线；当反射波的形态满足下列条件之一时，初步判定为焊管坡口处的夹渣缺陷，并触发夹渣缺陷报警：条件2-I：任一接收状态的超声波探头接收到的反射波角度为30°-41°，且该反射波的波幅＜第一波幅设定值；条件2-II：任一接收状态的超声波探头接收到的反射波的静态波形为多根反射波，且该多根反射波的波幅均＜第一波幅设定值；条件2-III：在L型串列探头（2）的移动过程中，任一接收状态的超声波探头的反射波的动态包络线为马鞍形。 9.根据权利要求1所述的用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法，其特征是：所述的步骤5包括以下分步骤：步骤5.1：将至少一组X型串列探头（3）分别连接至探伤仪的X型串列探头通道，打开探伤仪的报警功能；步骤5.2：在每组X型串列探头（3）中，将两个垂直于焊缝（11）长度方向设置的超声波探头设置为发射状态，另两个垂直于焊缝（11）长度方向设置的超声波探头设置为接收状态，且每组X型串列探头（3）的四个超声波探头以X型串列探头设置参数设置；步骤5.3：沿焊缝（11）的长度方向同步移动至少一组X型串列探头（3），使发射状态的超声波探头以45°夹角向焊管坡口处未熔合或夹渣缺陷所在的区域发射超声波；步骤5.4：通过探伤仪显示反射波的形态；当反射波的形态满足下列条件之一时，进一步判定为焊管坡口处的未熔合缺陷，并触发未熔合缺陷报警：条件3-I：任一接收状态的超声波探头接收到的反射波角度为42°-48°，且该反射波的波幅≥第二波幅设定值；条件3-II：任一接收状态的超声波探头接收到的反射波的静态波形为单根笔直的反射波，且该反射波的波幅≥第二波幅设定值；条件3-III：在X型串列探头（3）的移动过程中，任一接收状态的超声波探头的反射波的动态包络线为光滑抛物线；当反射波的形态满足下列条件之一时，进一步判定为焊管坡口处的夹渣缺陷，并触发夹渣缺陷报警：条件4-I：任一接收状态的超声波探头接收到的反射波角度为30°-41°，且该反射波的波幅＜第二波幅设定值；条件4-II：任一接收状态的超声波探头接收到的反射波的静态波形为多根反射波，且该多根反射波的波幅均＜第二波幅设定值；条件4-III：在X型串列探头（3）的移动过程中，任一接收状态的超声波探头的反射波的动态包络线为马鞍形。 10.一种用于权利要求1所述的用于焊管坡口未熔合和夹渣缺陷的手动检测方法的手动检测装置，其特征是：包括安装支架（4）、设置在安装支架（4）两端的把手（41）、若干根设置在安装支架（4）内并用于安装超声波探头的导轨（42）、若干个设置在安装支架（4）两侧并用于固定超声波探头的定位件（43）；若干个超声波探头能沿导轨（42）移动并通过定位件（43）固定于安装支架（4）上，组合形成用于未熔合和夹渣缺陷初步检测识别的L型串列探头（2）或用于未熔合和夹渣缺陷再次识别验证的X型串列探头（3）。
所属类别：	发明专利