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和平精英app图片: 超聲檢測|薄壁變形鋁合金殼體對接焊縫實操解決方案

文章出處:瑞戈(上海)實業有限公司 發表時間:2017-07-10 19:16:06

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超聲檢測|薄壁變形鋁合金殼體對接焊縫實操解決方案

  隨著電子行業的發展,鋁合金薄壁腔體零件應用日益廣泛,該類零件具有重量輕、結構緊湊等優點,但該類零件還具有加工時間長,工序較為復雜以及難以控制等等難點。

 

  GIS殼體規格φ700mmx16mm,由變形鋁合金板材卷制成的容器,殼體縱焊縫和環焊縫均采用自動焊接技術焊接而成??翹迥誆刻畛涓哐咕燈?,內部氣壓為0.6MPa。要求對殼體縱焊縫和環焊縫進行超聲檢測,檢測要求依據NB/T47013.3-2015《承壓設備無損檢測超聲檢測》附錄H《鋁和鋁合金對接接頭超聲檢測方法和質量分級》相關規定實施。驗收級別依據TSGR0004-2014《固定式壓力容器檢驗規程》第4.5.3.4.2條,GIS殼體對接焊縫局部超聲檢測技術等級不低于B級,合格級別不低于II級。

 

  1、探頭參數選擇

 

  1.1探頭折射角(K值)

 

  探頭折射角依據表1(NB/T47013.3-2015第6.3.6條表25)推薦選擇,表1為推薦采用的斜探頭在鋼中的橫波聲束折射角(K值),即厚度范圍4~25mm的鋼制工件進行超聲檢測,應選擇折射角(K值)為K2.0~K3.0的斜探頭。在聲速測量實驗中測得鋼的橫波傳播聲速約3240m/s,鋁合金的橫波傳播聲速約3100m/s,利用snell折射定律計算出橫波聲束在鋁合金中的折射角,換算結果如表2所示。結合上述要求,厚度為16mm的GIS殼體對接接頭超聲檢測選用K3的橫波斜探頭較宜。

 

 ?。?)探頭折射角(K值)計算公式:

 

分析鋁合金薄壁箱體零件的加工過程,該類零件一般由鋁合金板整體加工而成,該類零件金屬去除量大,剛性底,在加工過程中容易受到第三方面因素的影響而發生變形。
 

 

  1.2探頭頻率f

 

  由于GIS殼體焊縫厚度較薄,殼體母材厚度僅為16mm,超聲檢測GIS薄壁殼體焊縫可忽略聲波散射的影響,而超聲波檢測中靈敏度和分辨率顯得非常重要,頻率是影響分辨率的重要因素。根據相關試驗數據表明:超聲波檢測壁厚不大于30mm的鋁合金工件,選用頻率為5MHz的橫波斜探頭,檢測靈敏度和分辨率均較佳。

 

  1.3探頭晶片尺寸

 

  晶片尺寸是影響超聲檢測結果的重要因素,主要對衰減系數、近場區大小和反射當量存在較大影響。GIS殼體焊縫厚度較薄,考慮近場區由于聲波的干涉而出現一系列聲壓極大極小值,對超聲波檢測結果影響最大,根據近場區計算公式3可知,探頭晶片尺寸與近場區N成正比。因此選用較小的探頭晶片可以有效避免近場區聲波干涉的影響。根據目前現有的探頭規格,宜選用尺寸為6mmx6mm的晶片。

 

 ?。?)近場區N計算公式:

 

  a、Fs:探頭晶片面積大??;

 

  b、λ:超聲橫波在鋁合金中傳播的波長。

 

  2、試驗方法

 

  2.1儀器調校

 

  GIS殼體對接焊縫實施檢測前應對儀器進行調校,主要調校鋁合金中橫波傳播聲速、延遲(零偏)及鋁合金中聲束折射角(K值),應采用與GIS殼體鋁合金聲學性能相同或相似材質的標準試塊進行調校,儀器調校方法與鋼制工件超聲檢測方法相同。

 

  2.2DAC曲線繪制

 

  依據NB/T47013.3-2015附錄H,厚度為16mm的GIS薄壁鋁合金殼體,應采用與GIS殼體鋁合金材質聲學性能相同或相似的1號鋁合金對比試塊制作DAC曲線。試塊規格如圖2,橫孔深度為5mm、15mm、25mm、35mm,DAC曲線靈敏度如表3(NB/T47013.3-2015附錄H表H.2)。

 

分析鋁合金薄壁箱體零件的加工過程,該類零件一般由鋁合金板整體加工而成,該類零件金屬去除量大,剛性底,在加工過程中容易受到第三方面因素的影響而發生變形。
 

 

  2.3檢測方法

 

  探頭掃查方式、缺陷定位、缺陷深度、缺陷長度測量與鋼制工件超聲檢測方法相同。

 

  2.4缺陷評級

 

  GIS鋁合金殼體不允許存在裂紋、未熔合、未焊透等缺陷,缺陷回波在評定線以下評為I級,在評定線以上的按照下表4(NB/T47013.3-2015附錄H表H.3)評級。

 

分析鋁合金薄壁箱體零件的加工過程,該類零件一般由鋁合金板整體加工而成,該類零件金屬去除量大,剛性底,在加工過程中容易受到第三方面因素的影響而發生變形。
 

 

  3、總結

 

 ?。?)GIS殼體對接焊縫局部超聲檢測等級不低于B級,質量合格級別不低于II級。

 

 ?。?)GIS薄壁鋁合金殼體對接焊縫超聲檢測應選用大K值探頭,選用標稱K值為K3的橫波斜探頭;標稱頻率為5MHz;小尺寸晶片,小前沿探頭,選用晶片尺寸為6mmx6mm。

 

 ?。?)應采用GIS殼體鋁合金聲學性能相同或相似材質的標準試塊進行儀器調校、1號鋁合金對比試塊進行繪制DAC曲線。

 

  影響鋁合金薄壁腔體零件的加工精度和表面質量的主要因素是該類零件加工過程中容易變形,為了提高零件的精度和質量,應該提高產品生產熟練程度與精度,實現產品快速生產。


分析鋁合金薄壁箱體零件的加工過程,該類零件一般由鋁合金板整體加工而成,該類零件金屬去除量大,剛性底,在加工過程中容易受到第三方面因素的影響而發生變形。
 

 

  2.3檢測方法

 

  探頭掃查方式、缺陷定位、缺陷深度、缺陷長度測量與鋼制工件超聲檢測方法相同。

 

  2.4缺陷評級

 

  GIS鋁合金殼體不允許存在裂紋、未熔合、未焊透等缺陷,缺陷回波在評定線以下評為I級,在評定線以上的按照下表4(NB/T47013.3-2015附錄H表H.3)評級。

 

分析鋁合金薄壁箱體零件的加工過程,該類零件一般由鋁合金板整體加工而成,該類零件金屬去除量大,剛性底,在加工過程中容易受到第三方面因素的影響而發生變形。
 

 

  3、總結

 

 ?。?)GIS殼體對接焊縫局部超聲檢測等級不低于B級,質量合格級別不低于II級。

 

 ?。?)GIS薄壁鋁合金殼體對接焊縫超聲檢測應選用大K值探頭,選用標稱K值為K3的橫波斜探頭;標稱頻率為5MHz;小尺寸晶片,小前沿探頭,選用晶片尺寸為6mmx6mm。

 

 ?。?)應采用GIS殼體鋁合金聲學性能相同或相似材質的標準試塊進行儀器調校、1號鋁合金對比試塊進行繪制DAC曲線。

 

  影響鋁合金薄壁腔體零件的加工精度和表面質量的主要因素是該類零件加工過程中容易變形,為了提高零件的精度和質量,應該提高產品生產熟練程度與精度,實現產品快速生產。

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