一种焊缝平均晶粒尺寸的焊缝特征导波检测方法

摘要

本发明是利用焊缝特征导波对焊缝中平均晶粒尺寸进行无损检测的方法，属于无损检测领域。该方法是沿着焊缝依次布置三个传感器探头，三个探头相距一定的距离；函数发生器生成单音频信号，经过功率放大模块与激励传感器，在焊缝中激励出焊缝特征导波，第二个和第三个探头为接收传感器，分别接收第一个探头激励出的导波信号并将其传至示波器；确定两个接收探头的幅值并计算导波信号的衰减系数；通过计算衰减系数的高低便可判断焊缝中平均晶粒尺寸的大小。本发明专利具有不破坏焊缝便能实现对焊缝平均晶粒尺寸的检测，具有效率高、成本低等优点。

主权项

一种焊缝平均晶粒尺寸的焊缝特征导波检测方法，其特征在于，该方法是按以下步骤进行检测的：步骤一、选择合适的检测位置，沿着焊缝(1)的方向依次布置超声波探头1、超声波探头2和超声波探头3，三个探头垂直耦合于焊缝一侧的表面，超声波探头1作为激励传感器(2)，超声波探头2作为接收传感器(3‑1)，超声波探头3作为接收传感器(3‑2)，激励传感器与接收传感器是相同的传感器，超声波探头2和超声波探头3之间的间距即确定为需要检测的焊缝平均晶粒大小的焊缝长度范围；步骤二、根据检测焊缝的长度范围以及焊缝特征导波模态的频散性，选择在50～250KHz的范围内频散小的单一检测频率；步骤三、将所选择检测频率输入任意函数发生器(4)，任意函数发生器生成的中心频率为所选择检测频率的单音频信号，经过功率放大器(5)放大其激励电压，并传输至激励传感器(2)，在焊缝中激励纵向或者切向模态的焊缝特征导波；焊缝特征导波沿着焊缝方向传播，由两个接收传感器(3‑1、3‑2)依次接收焊缝特征导波信号，并将接收到的信号显示在示波器(6)上，通过示波器显示的波形信号确定两个接收传感器接收到的最高波幅分别为A₁与A₂；步骤四、根据接收到的导波信号的幅值A₁与A₂，由公式计算由于晶粒引起焊缝特征导波散射衰减的衰减系数Att，不同的衰减系数值表示不同的平均晶粒度；步骤五、针对每种材料，分别制取具有不同晶粒大小的试样，其中晶粒大小的控制根据不同热处理条件获得，试样尺寸相同，对每批试样做实验，拟合出特定材料衰减系数与晶粒大小的关系曲线，对比关系曲线，获得被检测焊缝区域的平均晶粒的大小。