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UT-超声波检测薄壁变形的铝合金壳体对接焊缝实际操作方案
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跟着电子行业的开展,铝合金薄壁腔体零件使用日益广泛,该类零件具有重量轻、结构紧凑等长处,但该类零件还具有加工时间长,工序较为杂乱以及难以操控等等难点。


GIS壳体规范φ700mmx16mm,由变形铝合金板材卷制成的容器,壳体纵焊缝和环焊缝均选用自动焊接技能焊接而成。壳体内部填充高压绝缘气体,内部气压为0.6MPa。要求对壳体纵焊缝和环焊缝进行超声检测,检测要求根据NB/T47013.3-2015《承压设备无损检测超声检测》附录H《铝和铝合金对接接头超声检测办法和质量分级》相关规定施行。查验等级根据TSGR0004-2014《固定式压力容器查验规程》第4.5.3.4.2条,GIS壳体对接焊缝部分超声检测技能等级不低于B级,合格等级不低于II级。


 1、探头参数挑选


  1.1探头折射角(K值)

探头折射角根据表1(NB/T47013.3-2015第6.3.6条表25)引荐挑选,表1为引荐选用的斜探头在钢中的横波声束折射角(K值),即厚度规模4~25mm的钢制工件进行超声检测,应挑选折射角(K值)为K2.0~K3.0的斜探头。在声速丈量实验中测得钢的横波传达声速约3240m/s,铝合金的横波传达声速约3100m/s,利用snell折射规律计算出横波声束在铝合金中的折射角,换算成果如表2所示。结合上述要求,厚度为16mm的GIS壳体对接接头超声检测选用K3的横波斜探头较宜。


  探头折射角(K值)计算公式:

剖析铝合金薄壁箱体零件的加工进程,该类零件一般由铝合金板全体加工而成,该类零件金属去除量大,刚性底,在加工进程中容易遭到第三方面要素的影响而发生变形。


  1.2探头频率f

因为GIS壳体焊缝厚度较薄,壳体母材厚度仅为16mm,超声检测GIS薄壁壳体焊缝可疏忽声波散射的影响,而超声波检测中灵敏度和分辨率显得非常重要,频率是影响分辨率的重要要素。根据相关实验数据标明:超声波检测壁厚不大于30mm的铝合金工件,选用频率为5MHz的横波斜探头,检测灵敏度和分辨率均较佳。


  1.3探头晶片尺度

晶片尺度是影响超声检测成果的重要要素,首要对衰减系数、近场区巨细和反射当量存在较大影响。GIS壳体焊缝厚度较薄,考虑近场区因为声波的干与而呈现一系列声压极大极小值,对超声波检测成果影响最大,根据近场区计算公式3可知,探头晶片尺度与近场区N成正比。因而选用较小的探头晶片能够有用防止近场区声波干与的影响。根据现在现有的探头规范,宜选用尺度为6mmx6mm的晶片。


  (1)近场区N计算公式:

  a、Fs:探头晶片面积巨细;

  b、λ:超声横波在铝合金中传达的波长。


 2、实验办法

 2.1仪器调校

  GIS壳体对接焊缝施行检测前应对仪器进行调校,首要调校铝合金中横波传达声速、延迟(零偏)及铝合金中声束折射角(K值),应选用与GIS壳体铝合金声学功能相同或类似原料的规范试块进行调校,仪器调校办法与钢制工件超声检测办法相同。


  2.2DAC曲线制造

  根据NB/T47013.3-2015附录H,厚度为16mm的GIS薄壁铝合金壳体,应选用与GIS壳体铝合金原料声学功能相同或类似的1号铝合金对比试块制造DAC曲线。

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