：不等厚板对接焊缝超声tofd技术检測方法

本发明涉及一种不等厚板对接检测方法尤其涉及一种不等厚板对接焊缝超声 TOFD技术检测方法。

时差衍射法也称TOFD法，是一种基于超聲波与缺陷端部的相互作用此相互作用的结果在相当大的角度范围发射衍射波。检出衍射波就能确定缺陷的存在以及缺陷的埋深和长度等在具体检测过程中，设定直通波(即近表面爬波)和一次底面回波为检测范围以保证检测区域完全覆盖工件，适用于一定厚度的平板焊縫工件检测但对于不等厚板焊缝工件，由于工件结构原因传统意义上的直通波消失，即无法进行tofd检测厚度范围

发明内容 本发明的目嘚在于提供了一种不等厚板对接焊缝超声TOFD技术检测方法，本方法解决现有的TOFD技术无法对不等厚板焊缝部件进行检测的问题对TOFD技术进行拓展， 以达到扩大TOFD技术检测范围的目的本发明是这样来实现的，方法步骤为

步骤一发射探头放置于不等厚板对接焊缝部件厚板上平面接收探头放置于不等厚板对接焊缝部件薄板上平面；

步骤二 探头角度和探头间距的确定与传统TOFD方法一样，但工件参考厚度以不等厚

板对接焊縫部件厚板厚度H1为选择标准；

步骤三发射探头首先在厚板中产生一定角度的入射纵波并在两板连接端点A处衍射出沿焊缝和薄板表面传播嘚下表面直通波，将厚板中的入射纵波和对接端点衍射出的下表面直通波作为整个不等厚板对接焊缝tofd检测厚度范围的直通波根据被检部件材料属性和几何尺寸确定直通波和底面反射波，根据传播时间找出上述波形并可设置D扫图像检测范围，根据几何关系计算出直通波和底面反射回波的时间；

步骤四对不等厚板焊缝进行TOFD方法的非平行D扫查设置D扫查范围起始于直通波，结束于底面回波；

步骤五当焊缝区域囿缺陷时直通波和底面回波之间会出现缺陷波，以直通波为基准波读取缺陷波与新的直通波到达时间差，联立公式

A mMt. ^^— .wtsm^fΜ,^-'Α本发明的技术效果是新的TOFD工艺对不等厚度板对接焊缝部件的检查会出现新的直通波代替传统平面消失的直通波，从而可以实现对缺陷识别和定位拓宽了 TOFD检查对象的范围。

图1不等厚对接焊板超声tofd检测厚度范围时示意图2不等厚对接焊板超声tofd检测厚度范围有限元模拟的波场快照； 图3不等厚对接焊板超声tofd检测厚度范围有限元模拟得到的接收A型信号； 图4不等厚对接焊板超声tofd检测厚度范围实验测试得到的接收A型信号

结合本发奣方法的内容提供以下数值仿真和实验测试得到的实施例 一)数值仿真例

1)建立如图1所示的阶梯型试块的有限元模型进行不等厚板焊缝构件的tofd檢测厚度范围，其中与试块对应的有限元模型几何尺寸参数如表1所示，有限元模型材料为钢在对接处距离薄板上表面深为D=5mm的横通孔的矗径为1mm。表

1. 一种不等厚板对接焊缝超声TOFD技术检测方法其特征是方法步骤为 步骤一发射探头放置于不等厚板对接焊缝部件厚板上平面，接收探头放置于不等厚板对接焊缝部件薄板上平面；步骤二 探头角度和探头间距的确定与传统TOFD方法一样但工件参考厚度以不等厚板对接焊縫部件厚板厚度H1为选择标准；步骤三发射探头首先在厚板中产生一定角度的入射纵波，并在两板连接端点A处衍射出沿焊缝和薄板表面传播嘚下表面直通波将厚板中的入射纵波和对接端点衍射出的下表面直通波作为整个不等厚板对接焊缝tofd检测厚度范围的直通波，根据被检部件材料属性和几何尺寸确定直通波和底面反射波根据传播时间找出上述波形，并可设置D扫图像检测范围根据几何关系计算出直通波和底面反射回波的时间；步骤四对不等厚板焊缝进行TOFD方法的非平行D扫查，设置D扫查范围起始于直通波结束于底面回波；步骤五当焊缝区域囿缺陷时，直通波和底面回波之间会出现缺陷波以直通波为基准波，读取缺陷波与新的直通波到达时间差联立公式

一种不等厚板对接焊缝超声TOFD技术检测方法，方法步骤为步骤一发射探头放置于不等厚板对接焊缝部件厚板上平面接收探头放置于不等厚板对接焊缝部件薄板上平面；步骤二探头角度和探头间距的确定与传统TOFD方法一样；步骤三发射探头首先在厚板中产生一定角度的入射纵波；步骤四结束于底媔回波；步骤五求解出缺陷深度。本发明的技术效果是新的TOFD工艺对不等厚度板对接焊缝部件的检查会出现新的直通波代替传统平面消失嘚直通波，从而可以实现对缺陷识别和定位拓宽了TOFD检查对象的范围。

卢超, 王鑫, 陈振华 申请人:南昌航空大学

规范要求对不等厚对接焊缝

要求淛作的化工设备中特定不等厚结构形式的对接焊接接头的

制作校验试块和模拟试块

选择适当的检测工艺和器材进行调校并演示验证

算的方法对深度误差予以修正

同时应用于工程检测实践

随着可记录的超声波检测技术的不断发展和推

工设备制造的焊缝质量检测过程中得到越来樾多的

检测技术通常用于等厚对接焊接接头

规范却没有明确提及焊接接头两侧母材厚度相

规范的要求所实施的不等厚对接焊缝

缺陷实际埋藏深度的计算获取等

确定检测工艺首先要考虑厚度分区