本發(fā)明涉及一種超聲波檢驗(yàn)方法，尤其是一種齒輪坯軸向超聲波探傷表面補(bǔ)償方法，屬于無損檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

對比試塊法是齒輪坯軸向超聲波探傷確定探傷靈敏度和評價缺陷平底孔當(dāng)量的方法之一。GB/T 11259標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對比試塊必須采用與待檢齒坯相同或相近的材質(zhì)、相同的熱處理狀態(tài)材料制作。為了方便檢驗(yàn)操作，每一種驗(yàn)收平底孔當(dāng)量均制作一套對比試塊。當(dāng)齒輪品種、規(guī)格較多或探傷處所較多且不在同一地區(qū)時，要么每一處都必須定置整套試塊，要么探傷人員需要隨行攜帶整套試塊，結(jié)果大大增加了檢測和管理成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種無需攜帶試塊即可完成多品種、各規(guī)格探傷的超聲波探傷表面補(bǔ)償方法，從而極大地方便超聲波探傷操作。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的方法包括如下步驟：

第一步、制作至少四件材質(zhì)和熱處理狀態(tài)與待探工件一致、厚度由薄到厚逐漸遞增且底面制有孔徑和深度相同平底孔的試塊，其中最薄試塊厚度等于直探頭近場長度，次薄試塊平底孔距離探測面的埋藏深度為直探頭近場長度，最厚試塊的厚度比最厚待探工件的厚度至少大20mm；

第二步、借助超聲波探傷儀探測各試塊本體的反射波以及平底孔的反射波，得到探測結(jié)果數(shù)據(jù)；

第三步、將探測結(jié)果數(shù)據(jù)逐一在以超聲波反射距離和反射波幅為橫、縱坐標(biāo)的坐標(biāo)圖中描點(diǎn)，并用光滑曲線分別連接坐標(biāo)圖中各試塊本體反射波的數(shù)據(jù)點(diǎn)及各試塊平底孔反射波數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到本體距離—波幅曲線和初始平底孔距離—波幅曲線；

第四步、借助超聲波探傷儀探測待探工件，并將工件底面反射波幅與試塊本體距離—波幅曲線上相應(yīng)厚度的反射波幅比較，得到表面補(bǔ)償值；

第五步、用表面補(bǔ)償值對初始平底孔距離—波幅曲線進(jìn)行補(bǔ)償后，得到校準(zhǔn)后的平底孔距離—波幅曲線；

第六步、對待探工件進(jìn)行探測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷時，將缺陷聲程距離和反射波幅與校準(zhǔn)后的平底孔距離—波幅曲線上對應(yīng)距離處的平底孔波幅相比較，得到缺陷平底孔當(dāng)量。

由此可見，采用本發(fā)明后，無需攜帶試塊即可方便地完成多品種、各規(guī)格齒輪坯軸向超聲波探傷操作。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的探測試塊示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的各試塊本體的反射波探測示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的本體距離—波幅曲線示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一的各試塊平底孔的反射波探測示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一的平底孔距離—波幅曲線示意圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例一的表面補(bǔ)償值△dB獲得示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

試驗(yàn)和研究均表明，工件的表面粗糙度是影響對比試塊法缺陷定量精度的主要因素。本實(shí)施例用于齒輪坯的軸向超聲波探傷，為了能夠?qū)崿F(xiàn)用一套平底孔試塊檢測所有材質(zhì)和熱處理狀態(tài)一致的齒輪坯，而且試塊不需要隨著探傷人員流動，基本的創(chuàng)新思路是，采用制作試塊自身底波的距離—波幅曲線的方法，將這一曲線儲存到數(shù)字式超聲波探傷儀某一通道中（模擬式超聲波探傷儀可以用坐標(biāo)紙手繪），同時制作好試塊中平底孔的距離—波幅曲線，也將其儲存到數(shù)字式超聲波探傷儀不同的通道中（模擬式超聲波探傷儀可以用坐標(biāo)紙手繪）。實(shí)際探傷時，只需要將實(shí)際齒坯底面回波高度與試塊自身底波的距離—波幅曲線相同深度點(diǎn)的回波高度比較，得到表面補(bǔ)償值，然后將表面補(bǔ)償值計入初始平底孔的距離—波幅曲線中，即可實(shí)施超聲波探傷。

本實(shí)施例的具體步驟如下：

第一步、如圖1所示，制作四件材質(zhì)和熱處理狀態(tài)與待探齒輪坯一致、厚度由薄到厚逐漸遞增且底面制有孔徑和深度相同平底孔的1號至4號長方體試塊?？紤]到直探頭超聲波聲場特性中， 近場長度（根據(jù)教科書的定義：近場長度為直探頭直徑平方除以四倍的超聲波長d²/4λ——d為超聲波探頭直徑，λ為超聲波波長）處聲場聲軸聲壓最大，以后按照指數(shù)規(guī)律下降，試塊底波距離—波幅曲線以及試塊中平底孔的距離—波幅曲線如果不從近場長度處制作，將不能真實(shí)反映反射體的聲壓變化規(guī)律，給缺陷定量帶來誤差。因此，最薄的1號試塊厚度H1等于直探頭近場長度，次薄的2號試塊平底孔距離探測面埋藏深度也為直探頭近場長度H1。

本實(shí)施例的3號試塊和4號試塊的厚度分別按1號試塊和2號試塊的厚度差遞增。實(shí)際上只要最厚試塊的厚度至少比最厚待探工件的厚度大20mm以上（本實(shí)施例為25mm）即可，各試塊的厚度不必形成等差級數(shù)。

各試塊的表面光潔度3.2μm不低于實(shí)際待探齒輪坯工件的表面光潔度，因?yàn)閿?shù)字式超聲波探傷儀通常只能輸入數(shù)值為正的補(bǔ)償值。

第二步、如圖2和圖4所示，借助數(shù)字式超聲波探傷儀分別探測各試塊本體的反射波以及平底孔的反射波。

第三步、將探測結(jié)果數(shù)據(jù)逐一在以超聲波反射距離mm和反射波幅dB為橫、縱坐標(biāo)的坐標(biāo)圖中描點(diǎn)，用光滑曲線分別連接坐標(biāo)圖中各試塊本體反射波的數(shù)據(jù)點(diǎn)及各試塊平底孔反射波數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到圖3的本體距離—波幅曲線A和圖5的初始平底孔距離—波幅曲線B。

第四步、借助超聲波探傷儀軸向探測待探齒輪坯，將工件底面反射波幅與試塊本體距離—波幅曲線A上相應(yīng)厚度的反射波幅比較，得到表面補(bǔ)償值△dB，如圖6所示。

第五步、將表面補(bǔ)償值△dB輸入超聲波探傷儀，生成以補(bǔ)償值對初始平底孔距離—波幅曲線進(jìn)行補(bǔ)償后的校準(zhǔn)平底孔距離—波幅曲線。

第六步、對待探齒輪坯工件軸向進(jìn)行探測，發(fā)現(xiàn)缺陷時，把探測到的缺陷聲程距離和反射波幅與校準(zhǔn)后的平底孔距離—波幅曲線上對應(yīng)距離處的平底孔波幅相比較，得到所需的缺陷平底孔當(dāng)量。

本實(shí)施例實(shí)際把檢測時材質(zhì)和熱處理狀態(tài)相同、驗(yàn)收平底孔當(dāng)量相同的產(chǎn)品歸為一類，統(tǒng)一制作一套對比試塊，探傷人員只需要在實(shí)驗(yàn)室中用規(guī)定的探頭在數(shù)字式超聲波探傷儀上制作該組平底孔對比試塊底面回波的距離—波幅曲線和平底孔的距離-波幅曲線，現(xiàn)場探傷時只需要把工件底面回波與試塊底面回波距離—波幅曲線相同深度處試塊底面回波的波幅相比較，得到表面補(bǔ)償值，把表面補(bǔ)償值輸入數(shù)字式超聲波探傷儀即可實(shí)施超聲波探傷，切實(shí)可行。實(shí)踐證明，采用本實(shí)施例的方法后完全可以避免現(xiàn)有技術(shù)的弊端，極大增強(qiáng)探傷靈活性和提高檢測效率。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。例如，各試塊的厚度按等比級數(shù)等非等差級數(shù)的其它方式逐漸增加；又如各試塊也可以呈圓柱體；等等。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。