一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置及方法，其中檢測裝置包括相控陣設(shè)備、水浸式相控陣探頭、連接線纜、水泵和水管，所述相控陣設(shè)備通過連接線纜與水浸式相控陣探頭相連，所述水浸式相控陣探頭通過水管與水泵相連，所述水浸式相控陣探頭用于放置在待檢工件上進(jìn)行焊縫缺陷檢測，所述水泵用于水浸式相控陣探頭提供耦合用水；檢測方法是采用水耦合的方法進(jìn)行超聲波與待檢工件間的傳導(dǎo)，使得探頭的耦合用水不必與工件接觸，實現(xiàn)準(zhǔn)確高效的焊縫缺陷檢測。有益效果：可以提高耦合效果，有效減少雜波，掃查速度快，經(jīng)檢測后能夠有效保證焊縫的焊后質(zhì)量，安全、可靠、實用，特別適用于薄板鋁合金中空型材。
【專利說明】
一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種超聲相控陣檢測方法，特別是涉及一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置及方法，屬于型材缺陷檢測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]型材的攪拌摩擦焊，現(xiàn)已在鋁合金軌道車輛中成熟應(yīng)用，而對于攪拌摩擦焊焊縫的內(nèi)部質(zhì)量檢測通常采用斷面宏觀金相進(jìn)行檢測，無法保證整條焊縫的內(nèi)部質(zhì)量，會造成漏檢的情況發(fā)生。
[0003]另外，在使用傳統(tǒng)非水浸式耦合探頭對型材攪拌摩擦焊進(jìn)行檢測時，由于探頭與待檢工件接觸，焊縫表面紋路使得耦合效果較差，探頭捕獲的信號通常很弱，直接導(dǎo)致無法準(zhǔn)確地對焊縫缺陷進(jìn)行識別，造成誤判等情況發(fā)生。
[0004]因此亟待一種準(zhǔn)確高效的檢測裝置及檢測方法以對鋁合金中空型材攪拌摩擦焊焊縫進(jìn)行內(nèi)部缺陷檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置及方法，實現(xiàn)準(zhǔn)確高效的焊縫缺陷檢測，耦合效果好，雜波大幅減少，掃查速度快，經(jīng)檢測后能夠有效保證焊縫的焊后質(zhì)量，安全、可靠、實用，特別適用于薄板鋁合金中空型材，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置，包括相控陣設(shè)備、水浸式相控陣探頭、連接線纜、水栗和水管，所述相控陣設(shè)備通過連接線纜與水浸式相控陣探頭相連，所述水浸式相控陣探頭通過水管與水栗相連，所述水浸式相控陣探頭用于放置在待檢工件上進(jìn)行焊縫缺陷檢測，所述水栗用于為水浸式相控陣探頭提供耦合用水。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:還包括帶有已知人工缺陷的對比試塊，所述相控陣設(shè)備通過水浸式相控陣探頭作用于對比試塊進(jìn)行已知人工缺陷檢測后獲得調(diào)校。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:還包括用于顯示焊縫缺陷檢測結(jié)果的顯示器。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述相控陣設(shè)備采用型號為OLYMPUS OmniScan MX2的超聲波探傷儀。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述水浸式相控陣探頭采用型號為OLYMPUS 5L64E-5B、楔塊型號AB WX786-45。的水浸式超聲相控陣探頭。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述待檢工件為薄板鋁合金中空型材，薄板鋁合金中空型材具有外表面平整、無不良狀況的攪拌摩擦焊接頭。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述不良狀況包括凸起和異物。
[0013]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述薄板鋁合金中空型材的板厚為4?6_。
[0014]本發(fā)明還提供一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟:
1)選取帶有已知人工缺陷的對比試塊，準(zhǔn)備鋁合金中空型材作為待檢工件;并對待檢工件的攪拌摩擦焊焊縫兩側(cè)飛邊進(jìn)行打磨，使得焊縫表面平整、無凸起、無異物；
2)用連接電纜連接相控陣設(shè)備與水浸式相控陣探頭，用水管連接水栗與水浸式相控陣探頭，接著開啟水栗及相控陣設(shè)備;并根據(jù)待檢工件的板厚對相控陣設(shè)備進(jìn)行工件參數(shù)設(shè)置；
3)打開水栗使耦合用水充滿水浸式相控陣探頭，將水浸式相控陣探頭放置在對比試塊上進(jìn)行已知人工缺陷檢測，經(jīng)檢測獲得已知人工缺陷的聲壓dB值，并對相控陣設(shè)備進(jìn)行調(diào)校以確認(rèn)設(shè)備正常；
4)將水浸式相控陣探頭轉(zhuǎn)移放置在待檢工件上開展掃查作業(yè)以進(jìn)行焊縫缺陷檢測；當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊縫缺陷時，將檢測獲得的焊縫缺陷的聲壓大小與已知人工缺陷的聲壓大小進(jìn)行對比，進(jìn)而獲得焊縫缺陷的當(dāng)量尺寸，并判定焊縫缺陷是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是:
1、本發(fā)明提供的相控陣檢測裝置，包括依次相連的相控陣設(shè)備、連接線纜、水浸式相控陣探頭、水管和水栗，其中水浸式相控陣探頭用于放置在待檢工件上進(jìn)行焊縫缺陷檢測，水栗用于為水浸式相控陣探頭提供耦合用水，可實現(xiàn)準(zhǔn)確高效的焊縫缺陷檢測，耦合效果好，雜波大幅減少，掃查速度快，經(jīng)檢測后能夠有效保證焊縫的焊后質(zhì)量，安全、可靠、實用，特別適用于薄板鋁合金中空型材。
[0016]2、本發(fā)明提供的檢測方法，采用水耦合的方法進(jìn)行超聲波與待檢工件間的傳導(dǎo)，使得探頭的耦合用水不必與工件接觸，能夠快速、準(zhǔn)確將攪拌摩擦焊焊縫中的缺陷掃查出來，并且具有靈敏度高、檢出率高、顯示效果直觀等諸多優(yōu)點；相比斷面宏觀金相方法能夠檢測出整條焊縫內(nèi)部缺陷，大大保證焊縫質(zhì)量。
[0017]上述內(nèi)容僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了更清楚的了解本發(fā)明的技術(shù)手段，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置中對比試塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置中待檢工件的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0020]如圖1所示的一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置，包括相控陣設(shè)備
1、水浸式相控陣探頭2、連接線纜3、水栗4和水管5，所述相控陣設(shè)備I通過連接線纜3與水浸式相控陣探頭2相連，所述水浸式相控陣探頭2通過水管5與水栗4相連，所述水浸式相控陣探頭2用于放置在待檢工件6上進(jìn)行焊縫缺陷檢測，所述水栗4用于為水浸式相控陣探頭2提供耦合用水。
[0021]作為優(yōu)選，所述相控陣設(shè)備I采用型號為OLYMPUS OmniScan MX2的超聲波探傷儀，所述水浸式相控陣探頭2采用型號為OLYMPUS 5L64E-5B、楔塊型號AB WX786-45。的水浸式超聲相控陣探頭。
[0022]如圖2所示，相控陣檢測裝置還包括帶有已知人工缺陷的對比試塊7，圖2中示出有人工孔形缺陷71和攪拌摩擦焊接頭72，對待檢工件6進(jìn)行檢測前，相控陣設(shè)備I通過水浸式相控陣探頭2作用于對比試塊7進(jìn)行已知人工缺陷檢測后獲得調(diào)校，可保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0023]對檢測獲得的缺陷可通過顯示器進(jìn)行顯示，便于將實際缺陷與人工缺陷進(jìn)行對比，進(jìn)而進(jìn)行直觀而快速地判定。
[0024]如圖3所示，所述待檢工件6為板厚為4?6mm的薄板鋁合金中空型材，薄板鋁合金中空型材具有外表面平整、無不良狀況的攪拌摩擦焊接頭，其中不良狀況包括凸起和異物。
[0025]本發(fā)明還提供一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟:
1)選取帶有已知人工缺陷的對比試塊，準(zhǔn)備鋁合金中空型材作為待檢工件;并對待檢工件的攪拌摩擦焊焊縫兩側(cè)飛邊進(jìn)行打磨，使得焊縫表面平整、無凸起、無異物；
2)用連接電纜連接相控陣設(shè)備與水浸式相控陣探頭，用水管連接水栗與水浸式相控陣探頭，接著開啟水栗及相控陣設(shè)備;并根據(jù)待檢工件的板厚對相控陣設(shè)備進(jìn)行工件參數(shù)設(shè)置；
3)打開水栗使耦合用水充滿水浸式相控陣探頭，將水浸式相控陣探頭放置在對比試塊上進(jìn)行已知人工缺陷檢測，經(jīng)檢測獲得已知人工缺陷的聲壓dB值，并對相控陣設(shè)備進(jìn)行調(diào)校以確認(rèn)設(shè)備正常；
4)將水浸式相控陣探頭轉(zhuǎn)移放置在待檢工件上開展掃查作業(yè)以進(jìn)行焊縫缺陷檢測；當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊縫缺陷時，將檢測獲得的焊縫缺陷的聲壓大小與已知人工缺陷的聲壓大小進(jìn)行對比，進(jìn)而獲得焊縫缺陷的當(dāng)量尺寸，并判定焊縫缺陷是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
[0026]本發(fā)明的創(chuàng)新點在于，能夠快速、準(zhǔn)確將攪拌摩擦焊焊縫中的缺陷掃查出來，并且具有靈敏度高、檢出率高、顯示效果直觀等諸多優(yōu)點，可保證焊縫質(zhì)量。
[0027]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置，其特征在于:包括相控陣設(shè)備、水浸式相控陣探頭、連接線纜、水栗和水管，所述相控陣設(shè)備通過連接線纜與水浸式相控陣探頭相連，所述水浸式相控陣探頭通過水管與水栗相連，所述水浸式相控陣探頭用于放置在待檢工件上進(jìn)行焊縫缺陷檢測，所述水栗用于為水浸式相控陣探頭提供耦合用水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置，其特征在于:還包括帶有已知人工缺陷的對比試塊，所述相控陣設(shè)備通過水浸式相控陣探頭作用于對比試塊進(jìn)行已知人工缺陷檢測后獲得調(diào)校。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置，其特征在于:還包括用于顯示焊縫缺陷檢測結(jié)果的顯示器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置，其特征在于:所述相控陣設(shè)備采用型號為OLYMPUS OmniScan MX2的超聲波探傷儀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置，其特征在于:所述水浸式相控陣探頭采用型號為OLYMPUS 5L64E-5B、楔塊型號AB WX786-45。的水浸式超聲相控陣探頭。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置，其特征在于:所述待檢工件為薄板鋁合金中空型材，薄板鋁合金中空型材具有外表面平整、無不良狀況的攪拌摩擦焊接頭。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置，其特征在于:所述不良狀況包括凸起和異物。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置，其特征在于:所述薄板招合金中空型材的板厚為4~6_。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金中空型材攪拌摩擦焊相控陣檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)選取帶有已知人工缺陷的對比試塊，準(zhǔn)備鋁合金中空型材作為待檢工件;并對待檢工件的攪拌摩擦焊焊縫兩側(cè)飛邊進(jìn)行打磨，使得焊縫表面平整、無凸起、無異物； 2)用連接電纜連接相控陣設(shè)備與水浸式相控陣探頭，用水管連接水栗與水浸式相控陣探頭，接著開啟水栗及相控陣設(shè)備;并根據(jù)待檢工件的板厚對相控陣設(shè)備進(jìn)行工件參數(shù)設(shè)置； 3)打開水栗使耦合用水充滿水浸式相控陣探頭，將水浸式相控陣探頭放置在對比試塊上進(jìn)行已知人工缺陷檢測，經(jīng)檢測獲得已知人工缺陷的聲壓dB值，并對相控陣設(shè)備進(jìn)行調(diào)校以確認(rèn)設(shè)備正常； 4)將水浸式相控陣探頭轉(zhuǎn)移放置在待檢工件上開展掃查作業(yè)以進(jìn)行焊縫缺陷檢測；當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊縫缺陷時，將檢測獲得的焊縫缺陷的聲壓大小與已知人工缺陷的聲壓大小進(jìn)行對比，進(jìn)而獲得焊縫缺陷的當(dāng)量尺寸，并判定焊縫缺陷是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
【文檔編號】G01N29/04GK105911142SQ201610488620
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】左涵彧, 陳菲, 周成候, 熊文亮, 路安進(jìn)
【申請人】南京中車浦鎮(zhèn)城軌車輛有限責(zé)任公司