CN109781853A - 利用超声波单晶直探头判断扁平金属板材分层缺陷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用超声波单晶直探头判断扁平金属板材分层缺陷的方法，属于板材超声波探伤检测技术领域。使用超声波单晶直探头对厚度为20mm以上的扁平金属板材进行内部分层缺陷的检测，包括以下步骤，1）、选用超声波单晶直探头；2）、对检定合格的超声波探伤仪进行调校；3）、先使用超声波探伤仪进行缺陷位置的检测，在超声波探伤仪的屏幕上观察到缺陷波后要注意观察第一次缺陷波F1与第一次底波B1的波型特点，必要时降低灵敏度，至能看到第一次缺陷波F1和第一次底波B1的波峰；4）、判断定性，如果F1波高＞50%B1波高，可判定该处为分层点。本发明能够快速对板材分层缺陷进行定性。本发明快速准确，工作效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用超声波单晶直探头判断扁平金属板材分层缺陷的方法，属于板材超声波检测技术领域。
背景技术
当前用单晶直探头对热轧扁平金属板材实施超声波检测，只是将其内部的缺陷进行了判定、定量及评级。在实际使用中，针对超声波检测发现的不合格板材进行火焰切割、焊接等加工后，有的能达到预期使用目的，而有的就会沿着板材厚度1/2处直接开裂，即产生“分层”，最终导致工件报废。查阅相关的欧、美超声波检测标准，都没有对板材内部缺陷的严重程度进行明确说明。现行的NB/T47013.3-2015标准中5.3.9.2也只是指出 “在检测过程中，检测人员如确认板材中有白点、裂纹等缺陷存在时，应评为Ⅳ级”，并没有明确白点、裂纹等缺陷的辨别方法。所以在实际检测中，除了有判定板材内部质量优差的方法外，另外还应该有针对内部缺陷的严重程度进行评判的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用超声波单晶直探头判断扁平金属板材分层缺陷的方法，来准确对板材的内部缺陷进行定性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种利用超声波单晶直探头判断扁平金属板材分层缺陷的方法，使用直径为20mm的超声波单晶直探头对厚度为20mm以上的扁平金属板材进行内部分层缺陷的检测，包括以下步骤，
1）、选用直径为20mm的单晶直探头；
2）、对检定合格的超声波探伤仪进行调校；
3）、先使用超声波探伤仪进行缺陷位置的检测，在超声波探伤仪的屏幕上观察到缺陷波后要注意观察第一次缺陷波F1与第一次底波B1的波型特点，必要时降低灵敏度，至能看到第一次缺陷波F1和第一次底波B1的波峰；
4）、判断定性，如果F1波高＞50%B1波高，可判定该处为分层点。
本发明技术方案的进一步改进在于：超声波单晶直探头的直径为20mm。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤4中的波形特点为独立、陡直。
本发明技术方案的进一步改进在于：对于分层缺陷的严重程度判断如下，随着第一次缺陷波F1的高度越大，而第一次底波B1高度越小，说明此处分层缺陷越严重，即分层点的当量值越大；如果只有缺陷波F1没有第一次回波B1，则分层缺陷面积大，分层缺陷严重；如果不仅有陡直的缺陷波F1，还有波峰较低的第一次回波B1，则分层缺陷的面积小。
本发明技术方案的进一步改进在于：F1波高＞50%B1波高，可判定该处为分层点。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：
本发明的方法，能够快速准确的对板材的分层缺陷进行定性，并且通过探头的不断移动扫相来较为精确的确定分层的面积，从而能够在后续加工中因材施用，避免发生焊接开裂、层间撕裂等现象导致的工件返工、报废，提高板材的利用率。
本发明的方法简单易行、快速准确，效率高，同时兼顾了板材的安全和经济两方面的使用效果。
附图说明
图1是使用本发明的方法探伤板材时有分层缺陷的波形示意图；
图2是使用本发明的方法探伤板材时没有分层缺陷的波形示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明：
本发明公开了一种利用超声波单晶直探头判断扁平金属板材分层缺陷的方法，该方法基于超声波探伤原理，能够快速准确的判断板材的分层缺陷。欧美标准中对缺陷引用“不连续”一词，可理解为：既包括金属内部的组织不连续，也包括金属内部的空间结构不连续。大量试样通过金相分析，发现部分试样内部存在金属组织偏析带、夹杂物群，而部分试样内部存在平行或近似平行于表面的裂纹，即“分层”。本发明的方法主要针对的是分层缺陷的定性，同时对分层缺陷的严重程度进行判断。下面是具体的实施例：
本发明公开的利用超声波单晶直探头判断扁平金属板材分层缺陷的方法，使用的是标准的直径为20mm的超声波单晶直探头。该方法主要是适用于对厚度为20mm以上的扁平金属板材进行内部分层缺陷的检测。该方法包括以下步骤，
1）、选用直径为20mm的单晶直探头并安装到超声波探伤仪上。
2）、对检定合格的超声波探伤仪进行调校，确保超声波探伤仪灵敏可靠。
3）、先使用超声波探伤仪进行缺陷位置的检测。具体的过程为，使用单晶直探头在板材表面移动，同时在超声波探伤仪的屏幕上观察波形，当观察到缺陷波后确定该位置为缺陷处。然后降低超声波探伤仪灵敏度，至能看到第一次缺陷波F1和第一次底波B1的波峰。
4）、判断定性，该步骤是从超声波探伤反射波的波形变化获得缺陷信息，依据底面回波B1与缺陷波F1的波峰高度比较来分析定性板材内部是否有分层缺陷。具体的是，比较第一次缺陷波F1和第一次底波B1的波峰高度，如果F1波高＞50%B1波高，可判定该处为分层点，存在着分层缺陷。
进一步的，对于分层缺陷的面积判断如下，分层缺陷处的缺陷波F1其波型独立、陡直，然后根据探头的来回移动扫查判断分层面积的大小。在连续移动探头过程中，如果只有缺陷波F1没有第一次回波B1，则分层缺陷面积大。当检测过程中，如果不仅有陡直的缺陷波F1，还有波峰较低的第一次回波B1，且F1波高＞50%B1，则分层缺陷面积小。该步骤中，缺陷波波形为独立、陡直。具体如图1所示。相对比较的图2是没有缺陷时的探伤波形示意图。
本发明在比对第一缺陷波F1和第一次底波B1的波峰高度时，可以使用具有刻度的透明板。在透明板上设置有若干平行的刻度，使用时将该透明板覆盖到探伤仪的平面上，能够方便、直观准确的判断第一缺陷波F1和第一次底波B1的波峰高度的比值。
实施例1
使用上述方法对板材进行探伤。具体过程如下：
1）、选用直径为20mm的单晶直探头并安装到超声波探伤仪上。
2）、对超声波探伤仪进行调校，确保超声波探伤仪灵敏可靠。
3）、调整超声波探伤仪灵敏度，使用单晶直探头在板材表面移动，同时在超声波探伤仪的屏幕上观察波形，当观察到缺陷波后确定该位置为缺陷处。然后降低超声波探伤仪灵敏度，此时能看到第一次缺陷波F1和第一次底波B1的波峰。两种波的波形均为独立的A形波，并且波形陡直。
4）、判断定性，第一次缺陷波F1与第一次底波B1的波峰高度的比值情况为，F1波高＞50%B1波高，因此，可判定该处为分层点，存在着分层缺陷。图1中显示有第一次回波B1，表明分层缺陷的面积较小。
本发明的判断方法在对板材进行超声波探伤时即可同时对板材内部的缺陷进行定性。同时，还能够对分层缺陷的严重程度分层缺陷的面积进行判断，从而能够更加有针对性的采取措施，对板材进行最大限度的利用。
本发明的方法快速高效，能够通过波形以及波峰高度直观的对板材的分层缺陷进行判断，能够大大提高探伤检测效率。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种利用超声波单晶直探头判断扁平金属板材分层缺陷的方法，其特征在于：使用超声波单晶直探头对厚度为20mm以上的扁平金属板材进行内部分层缺陷的检测，包括以下步骤，
1）、选用超声波单晶直探头；
2）、对检定合格的超声波探伤仪进行调校；
3）、先使用超声波探伤仪进行缺陷位置的检测，在超声波探伤仪的屏幕上观察到缺陷波后要注意观察第一次缺陷波F1与第一次底波B1的波型特点，必要时降低灵敏度，至能看到第一次缺陷波F1和第一次底波B1的波峰；
4）、判断定性，如果F1波高＞50%B1波高，可判定该处为分层点。
2.根据权利要求1所述的利用超声波单晶直探头判断扁平金属板材分层缺陷的方法，其特征在于：超声波单晶直探头的直径为20mm。
3.根据权利要求1或2任一项所述的利用超声波单晶直探头判断扁平金属板材分层缺陷的方法，其特征在于：步骤4中的波形特点为独立、陡直。
4.根据权利要求3所述的利用超声波单晶直探头判断扁平金属板材分层缺陷的方法，其特征在于：对于分层缺陷的严重程度判断如下，随着第一次缺陷波F1的高度越大，而第一次底波B1高度越小，说明此处分层缺陷越严重，即分层点的当量值越大；如果只有缺陷波F1没有第一次回波B1，则分层缺陷面积大，分层缺陷严重；如果不仅有陡直的缺陷波F1，还有波峰较低的第一次回波B1，则分层缺陷的面积小。
5.根据权利要求4所述的利用超声波单晶直探头判断扁平金属板材分层缺陷的方法，其特征在于： F1波高＞50%B1波高，可判定该处为分层点。
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