一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)裝置及方法，該方法可以有效發(fā)現(xiàn)燃油總管釬焊焊接接頭中的焊接缺陷；是用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)方法。由于燃油總管釬焊接部位形狀復(fù)雜、檢測(cè)面曲率大(管材直徑為6-16mm)，在采用常規(guī)探頭和常規(guī)耦合方式時(shí)，因?yàn)樘筋^尺寸影響，使聲波不易傳輸?shù)胶附硬课唬瑥亩鵁o(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。而本發(fā)明采用高頻、高分辨率儀器以及高頻、高阻尼探頭，采用錐形水套噴水耦合方式，可有效使從探頭發(fā)射的超聲波匯聚到管材表面，從而入射到焊接部位，如焊接部位存在缺陷，將通過(guò)觀察波形，就很容易分辨出缺陷信號(hào)。
【專利說(shuō)明】一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃油總管屬于發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件，各燃油分管通過(guò)釬焊組裝成總管，其釬焊部位的焊接質(zhì)量嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，因此對(duì)釬焊部位的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)就尤為重要。
[0003]燃油分管和燃油總管在設(shè)計(jì)圖中規(guī)定采用X射線檢測(cè)釬焊接頭的質(zhì)量。但是由于下述原因?qū)е律渚€檢測(cè)的方法是不可靠的:
[0004]I)小間隙焊縫的結(jié)合不良。目前X射線照相檢驗(yàn)可識(shí)別的最小細(xì)節(jié)尺寸為0.1mm。小于該尺寸的間隙即使存在射線檢測(cè)也很難發(fā)現(xiàn)。
[0005]2)過(guò)盈配合的接頭。由于接頭過(guò)盈配合，導(dǎo)致射線在穿透路程中沒(méi)有能量變化，而不能發(fā)現(xiàn)缺陷。
[0006]3)射線檢測(cè)中的模糊黑線的問(wèn)題。
[0007]以上幾種缺陷正是超聲檢測(cè)中能夠識(shí)別的缺陷。
[0008]超聲檢測(cè)的方法雖好，但是由于接頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚薄等原因，給超聲檢測(cè)的實(shí)施帶來(lái)了困難，需要在技術(shù)上有所突破。目前，國(guó)內(nèi)外專利和論文數(shù)據(jù)庫(kù)，未檢測(cè)到航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊質(zhì)量超聲波檢測(cè)的相關(guān)資料。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)裝置及方法，利用該方法可以有效發(fā)現(xiàn)燃油總管釬焊焊接接頭中的焊接缺陷；是用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)方法。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案包括以下步驟:
[0011]一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)裝置，包括超聲波檢測(cè)儀，以及通過(guò)同軸電纜連線連接在超聲波檢測(cè)儀上的探頭；探頭上套裝有錐形水套，錐形水套上連接有水泵，待檢測(cè)的燃油總管置于水槽的上方，水泵的進(jìn)水管置于水槽中，出水管連接到錐形水套上。
[0012]所述的超聲波檢測(cè)儀采用型號(hào)為N0VASC0PE 5000的高頻、高分辨力型超聲波檢測(cè)儀。
[0013]所述的探頭采用型號(hào)為E11877、頻率為25MHz的點(diǎn)聚焦探頭。
[0014]所述的探頭上帶有用于實(shí)現(xiàn)噴水聚焦檢測(cè)的錐型水套。
[0015]一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0016]I)將超聲波檢測(cè)儀、探頭以及噴水裝置相連接；
[0017]2)將探頭放在燃油總管焊接部位無(wú)缺陷處，調(diào)節(jié)超聲波檢測(cè)儀的范圍和增益，使接管內(nèi)壁反射信號(hào)在超聲波檢測(cè)儀上能夠清晰的出現(xiàn)至少內(nèi)壁的五次底反射；
[0018]3)保持超聲波檢測(cè)儀的檢測(cè)參數(shù)不變，將探頭放在被檢測(cè)的燃油總管焊接部位并觀察波形圖，如果相鄰兩次波之間的距離大于步驟2)中的相鄰兩次波之間的距離，說(shuō)明焊接部位焊接質(zhì)量良好，則檢測(cè)結(jié)束；如果相鄰兩次波之間的距離與步驟2)中的相鄰兩次波之間的距離相同，說(shuō)明被檢部位焊接質(zhì)量差，則進(jìn)行步驟4)；
[0019]4)對(duì)焊接質(zhì)量差的部位進(jìn)行標(biāo)記，并對(duì)焊接質(zhì)量差的部位進(jìn)行重新處理。
[0020]所述的步驟I)中，超聲波檢測(cè)儀采用型號(hào)為N0VASC0PE 5000的高頻、高分辨力型超聲波檢測(cè)儀。
[0021]所述的步驟I)中，探頭采用型號(hào)為E11877、頻率為25MHz的點(diǎn)聚焦探頭。
[0022]所述的步驟I)中，噴水裝置包括水泵以及套裝在探頭上用于實(shí)現(xiàn)噴水聚焦檢測(cè)的錐型水套；燃油總管的下方設(shè)置有水槽，水泵的進(jìn)水管置于水槽中，出水管連接到錐形水套上。
[0023]所述的步驟3)中，相鄰兩次波之間的距離包括接管的壁厚以及燃油管的壁厚。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0025]由于燃油總管釬焊接部位形狀復(fù)雜、檢測(cè)面曲率大(管材直徑為6_16mm)，在采用常規(guī)探頭和常規(guī)耦合方式時(shí)，因?yàn)樘筋^尺寸影響，使聲波不易傳輸?shù)胶附硬课?，從而無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。而本發(fā)明采用高頻、高分辨率儀器以及高頻、高阻尼探頭，采用錐形水套噴水耦合方式，可有效使從探頭發(fā)射的超聲波匯聚到管材表面，從而入射到焊接部位，如焊接部位存在缺陷，將通過(guò)觀察波形，就很容易分辨出缺陷信號(hào)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明超聲波檢測(cè)裝置的連接關(guān)系示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明焊接部位檢測(cè)示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明燃油總管檢測(cè)部位示意圖；
[0029]圖4為本發(fā)明檢測(cè)到完好焊接部位的波型圖；
[0030]圖5為本發(fā)明檢測(cè)到缺陷焊接部位的波型圖。
[0031]其中，I為超聲波檢測(cè)儀；2為同軸電纜連線；3為水槽；4為水泵；5為進(jìn)水管；6為出水管;7為探頭；8為錐型水套。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0033]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明是采用上述超聲波檢測(cè)方法檢測(cè)某發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊部位的焊接質(zhì)量的方法。依據(jù)零件對(duì)其待檢部位采用上述方法進(jìn)行超聲波壁厚檢測(cè)來(lái)舉例說(shuō)明，具體的本發(fā)明包括以下步驟:
[0034]I)將超聲波檢測(cè)儀1、探頭7以及噴水裝置相連接；超聲波檢測(cè)儀I采用型號(hào)為N0VASC0PE 5000的高頻、高分辨力型超聲波檢測(cè)儀。探頭7采用型號(hào)為E11877、頻率為25MHz的點(diǎn)聚焦探頭。探頭7通過(guò)同軸電纜連線2連接在超聲波檢測(cè)儀I上；噴水裝置包括水泵4以及套裝在探頭7上用于實(shí)現(xiàn)噴水聚焦檢測(cè)的錐型水套8 ;燃油總管的下方設(shè)置有水槽3，水泵4的進(jìn)水管5置于水槽3中，出水管6連接到錐形水套8上。
[0035]2)將探頭7放在燃油總管焊接部位無(wú)缺陷處，調(diào)節(jié)超聲波檢測(cè)儀I的范圍和增益，使接管內(nèi)壁反射信號(hào)在超聲波檢測(cè)儀上能夠清晰的出現(xiàn)至少內(nèi)壁的五次底反射；
[0036]3)保持超聲波檢測(cè)儀I的檢測(cè)參數(shù)不變，將探頭7放在被檢測(cè)的燃油總管焊接部位并觀察波形圖，如果相鄰兩次波之間的距離大于步驟2)中的相鄰兩次波之間的距離，說(shuō)明焊接部位焊接質(zhì)量良好，則檢測(cè)結(jié)束；如果相鄰兩次波之間的距離與步驟2)中的相鄰兩次波之間的距離相同，說(shuō)明被檢部位焊接質(zhì)量差，則進(jìn)行步驟4);其中，相鄰兩次波之間的距離為接管的壁厚以及燃油管的壁厚。
[0037]4)對(duì)焊接質(zhì)量差的部位進(jìn)行標(biāo)記，并對(duì)焊接質(zhì)量差的部位進(jìn)行重新處理。
[0038]本發(fā)明的原理
[0039]1.檢測(cè)方式的選擇
[0040]因?yàn)楣芙宇^和接管的直徑為6?18mm，并且整個(gè)總管形狀不規(guī)則，為了保證耦合的效果，保證有足夠的聲能透射入零件，因此只能夠選擇局部水浸方式檢測(cè)，采用噴水耦合方式。
[0041]2.探頭的選擇
[0042]探頭的選取原則是應(yīng)能夠?qū)⑩F焊縫中的缺陷很好的識(shí)別，因此探頭應(yīng)具有很好的分辨率。而高頻、高阻尼探頭恰好能滿足高分辨率的要求。因此在探頭的選擇上應(yīng)考慮使用高頻、高阻尼探頭，通過(guò)實(shí)驗(yàn)效果確定所用探頭為頻率25MHz的點(diǎn)聚焦探頭El 1877，采用該探頭并帶有錐型水套，可方便實(shí)現(xiàn)噴水聚焦檢測(cè)。
[0043]3.超聲波檢測(cè)儀的選擇
[0044]根據(jù)選擇的探頭，本發(fā)明需要選用高頻、高分辨力型超聲波檢測(cè)儀與探頭相匹配。通過(guò)實(shí)驗(yàn)效果確定所用儀器為N0VASC0PE 5000。
[0045]4.燃油總管超聲波檢測(cè)工藝
[0046]燃油總管釬焊焊接部位為直徑不同的不銹管插入接管進(jìn)行焊接，如果焊接部位質(zhì)量良好，則聲能需要穿透兩個(gè)管子的壁厚，如果焊接部位質(zhì)量不好，即在焊接部位兩管子之間存在空氣層，則聲能只能穿透外層管子的壁厚。兩種情況下因?yàn)槁晜鞑ゾ嚯x的不同，在波形顯示上就能區(qū)分粘接質(zhì)量好與壞的情況，達(dá)到釬焊縫質(zhì)量控制的目的。如果接管底波明顯前移，則說(shuō)明被檢部位焊接質(zhì)量差。如果接管底波沒(méi)有前移，則說(shuō)明焊接部位焊接質(zhì)量良好。
[0047]5.檢測(cè)結(jié)果對(duì)比分析
[0048]本發(fā)明對(duì)19件燃油總管試驗(yàn)件采用超聲法檢測(cè)，18件合格；如圖4和5所示，I件(3號(hào)件)在邊緣位置發(fā)現(xiàn)有明顯的缺陷信號(hào)。
[0049]6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論
[0050]經(jīng)過(guò)解剖分析和驗(yàn)證證明，燃油總管的釬焊縫采用高頻、高分辨率儀器與高頻高阻尼探頭以及噴水耦合方式進(jìn)行超聲波檢測(cè)方法是可靠的，能夠保證燃油總管釬焊質(zhì)量的要求。另外，本發(fā)明可推廣到檢測(cè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、檢測(cè)面曲率大零件的釬焊質(zhì)量的檢測(cè)。
[0051]以上內(nèi)容僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于:包括超聲波檢測(cè)儀(I)，以及通過(guò)同軸電纜連線(2)連接在超聲波檢測(cè)儀(I)上的探頭(7);探頭(7)上套裝有錐形水套(8)，錐形水套(8)上連接有水泵(4)，待檢測(cè)的燃油總管置于水槽(3)的上方，水泵(4)的進(jìn)水管(5)置于水槽(3)中，出水管(6)連接到錐形水套(8)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的超聲波檢測(cè)儀(I)采用型號(hào)為NOVASCOPE 5000的高頻、高分辨力型超聲波檢測(cè)儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的探頭(7)采用型號(hào)為E11877、頻率為25MHz的點(diǎn)聚焦探頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的探頭(7)上帶有用于實(shí)現(xiàn)噴水聚焦檢測(cè)的錐型水套。
5.一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將超聲波檢測(cè)儀(I)、探頭(7)以及噴水裝置相連接； 2)將探頭(7)放在燃油總管焊接部位無(wú)缺陷處，調(diào)節(jié)超聲波檢測(cè)儀(I)的范圍和增益，使接管內(nèi)壁反射信號(hào)在超聲波檢測(cè)儀上能夠清晰的出現(xiàn)至少內(nèi)壁的五次底反射； 3)保持超聲波檢測(cè)儀(I)的檢測(cè)參數(shù)不變，將探頭(7)放在被檢測(cè)的燃油總管焊接部位并觀察波形圖，如果相鄰兩次波之間的距離大于步驟2)中的相鄰兩次波之間的距離，說(shuō)明焊接部位焊接質(zhì)量良好，則檢測(cè)結(jié)束；如果相鄰兩次波之間的距離與步驟2)中的相鄰兩次波之間的距離相同，說(shuō)明被檢部位焊接質(zhì)量差，則進(jìn)行步驟4)； 4)對(duì)焊接質(zhì)量差的部位進(jìn)行標(biāo)記，并對(duì)焊接質(zhì)量差的部位進(jìn)行重新處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)方法，其特征在于:所述的步驟I)中，超聲波檢測(cè)儀(I)采用型號(hào)為NOVASCOPE 5000的高頻、高分辨力型超聲波檢測(cè)儀。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)方法，其特征在于:所述的步驟I)中，探頭(7)采用型號(hào)為E11877、頻率為25MHz的點(diǎn)聚焦探頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)方法，其特征在于:所述的步驟I)中，噴水裝置包括水泵(4)以及套裝在探頭(7)上用于實(shí)現(xiàn)噴水聚焦檢測(cè)的錐型水套(8);燃油總管的下方設(shè)置有水槽(3)，水泵(4)的進(jìn)水管(5)置于水槽(3)中，出水管(6)連接到錐形水套⑶上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6或8所述的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油總管釬焊接頭超聲波檢測(cè)方法，其特征在于:所述的步驟3)中，相鄰兩次波之間的距離包括接管的壁厚以及燃油管的壁厚。
【文檔編號(hào)】G01N29/24GK104359981SQ201410594173
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】董瑞琴, 李澤, 何喜 申請(qǐng)人:西安航空動(dòng)力股份有限公司