【技术实现步骤摘要】
本技术涉及无损检测，具体涉及一种压力容器小接管带补强圈角焊缝检测用相控阵超声模拟试块。
技术介绍
1、小接管带加强圈的结构常见于压力容器设计制造过程中，根据tsg 21-2016标准固定，对于公称直径小于250mm的压力容器接管焊接接头的无损检测方法、检测比例和合格级别由设计者或者产品标准规定。产品标准gb/t150-2011中未规定接管与设备连接角焊缝的无损检测内容。设计者考虑经济因素，通常只要求对此类角焊缝进行表面无损检测。以上标准规定和公称背景下，小接管焊接中常会出现裂纹、未熔合、未焊透、条渣等缺陷。对于带补强圈的小接管，由于结构与坡口形式复杂，制造安装过程中更易在平板加强圈与小接管连接的角焊缝、平板与加强圈连接的角焊缝中出现缺陷。影响焊接结构的完整性，大大削弱了焊缝的力学性能。引起连接角焊缝出现腐蚀减薄、表面开裂、材质劣化等损伤，进而造成造成接管处泄漏开裂，影响设备使用安全。
2、限于带补强圈小接管角焊缝的结构限制，传统埋藏缺陷的无损检测方法是超声或者射线检测。射线检测接管角接接头时，透照厚度比大，底片影像黑度差大，有效评定范围小，检测效率低，且受到检出角限制，对裂纹缺陷不敏感，加之存在辐射伤害和检测空间限制，在役容器检测中难以大规模应用。常规超声检测接管角接接头时，由于管壁薄、曲率大，使用的声场近场区产生畸变，波形多次转换，导致缺陷信号的识别和定量困难。相控阵超声检测技术通过控制声束的聚焦和偏转，实现较大角度范围的快速扫查，大幅度提高检测分辨力、信噪比和灵敏度，能够对缺陷多种视图成像，且具有良好的溯源性和较
3、“温度套管接管角焊缝和对接焊缝检测用相控阵超声试块”针对接管与母管连接角焊缝与接管上环缝对接焊缝上的缺陷进行检测。其中角焊缝中设置有气孔人工缺陷及根部未焊透人工缺陷，对接焊缝内部设置有坡口未熔合人工缺陷及裂纹缺陷。用于一起和探头的组合性能的校验、检测灵敏度调节、缺陷大小和深度的确定。缺点在于：1. 焊接坡口加工位置在接管上，增加了接管应力集中。2. 角焊缝中设置的缺陷类型仅限于气孔缺陷和根部未焊透缺陷。3. 未考虑带加强圈的焊缝结构及其缺陷分布特征。
4、“一种插入式联箱管座角焊缝超声相控阵检测模拟试块”针对接管与联箱筒体的连接焊缝进行检测，其中焊缝中设置了气孔、未焊透缺陷和未熔合缺陷。该模拟试块优势在于，相比于软件模拟验证相控阵检测工艺，利用模拟试块验证检测工艺可更好符合缺陷的实际检测能力，避免出现漏检的现象。缺点在于：1. 该试块中模拟联箱筒体开槽并为开孔，插入式接管的底面未和联箱筒体内表面平齐。此种结构与gb/t 150中规定的焊接结构、压力容器常见焊接结构均存在差别。2. 未考虑带加强圈的焊缝结构及其缺陷分布特征。3.缺陷种类少，仅限于气孔、未熔合与未焊透缺陷。
5、“一种用于管座角焊缝超声相控阵检测的模拟试件”模拟了实际集箱管座角焊缝裂纹的实际情况，于管座角焊缝中设置了3处未熔合缺陷，以验证检测工艺。缺点在于：1.小接管与集箱连接方式为插接形式，不是插入式。2. 缺陷类别单一，均为未熔合缺陷。3. 未考虑带加强圈的焊缝结构及其缺陷分布特征。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的缺陷，本技术提供了一种用于压力容器小接管带补强圈焊接角焊缝检测的模拟试块，小接管与设备连接结构为插入式，坡口形式满足gb/t 150，小接管内径＜200mm、小接管壁厚＜6mm，缺陷类型有平板加强圈与小接管连接角焊缝内表面管壁侧裂纹、外表面焊缝外侧裂纹、平板1/2板厚处未熔合、加强圈1/2板厚处未熔合、根部未焊透人工缺陷ⅰ、平板1/2t板厚处条渣、平板与加强圈连接角焊缝根部裂纹、根部未焊透人工缺陷ⅱ、平板侧壁未融合、埋藏条渣，满足相控阵超声检测工艺验证的要求。
2、为解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
3、一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，包括：平板、小接管、加强圈，三者通过双面全焊透结构进行焊接连接；加强圈与小接管之间的连接角焊缝、平板与加强圈之间的连接角焊缝，均为单边v型坡口；两处的角焊缝内外设有十处焊缝缺陷；其中，加强圈与小接管连接角焊缝设有6个人工缺陷，平板与加强圈连接角焊缝设有4处缺陷。
4、前述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，加强圈与小接管之间的连接角焊缝设有的6处人工缺陷分别是：内表面管壁侧裂纹人工缺陷、外表面焊缝外侧裂纹人工缺陷、平板1/2板厚处未熔合人工缺陷、加强圈1/2板厚处未熔合人工缺陷、根部未焊透人工缺陷ⅰ、平板1/2t板厚处条渣人工缺陷；各缺陷沿圆周方向均匀布置，6处缺陷位置在焊缝圆周方向各相隔50°~60°，相邻缺陷间隔至少10~50mm。
5、前述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，平板与加强圈之间的连接角焊缝设的4处缺陷分别是：根部裂纹人工缺陷、根部未焊透人工缺陷ⅱ、平板侧壁未融合人工缺陷、埋藏条渣人工缺陷；各缺陷沿圆周方向均匀布置，4处缺陷位置在焊缝圆周方向各相隔70°~80°，相邻缺陷间隔至少10~50mm。
6、前述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，平板的材料为碳钢或低合金钢；小接管内径小于200mm，接管壁厚小于6mm，材料为碳钢或低合金钢。
7、前述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，其特征在于，平板与加强圈坡口形式参照gb/t 150进行设置，均为单边v型坡口，焊缝采用全焊透结构。加强圈与平板通过角焊进行连接。
8、前述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，其特征在于，所述的加强圈与小接管连接角焊缝处的6处人工缺陷具体是：内表面管壁侧裂纹人工缺陷的缺陷长度9mm，缺陷自身高度3mm；外表面焊缝外侧裂纹人工缺陷的缺陷长度15mm，缺陷自身高度3mm；平板1/2t板厚处未熔合人工缺陷的缺陷长度10mm，缺陷自身高度3mm；加强圈1/2t板厚处未熔合人工缺陷的缺陷长度12mm，缺陷自身高度3mm；根部未焊透人工缺陷ⅰ长度10mm，缺陷自身高度3mm；平板1/2t板厚处条渣人工缺陷的缺陷长度10mm，缺陷自身高度2mm。
9、前述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，所述的平板与加强圈连接角焊缝设有的4处缺陷具体是：根部裂纹人工缺陷的缺陷长度10mm，缺陷自身高度3mm；根部未焊透人工缺陷ⅱ的缺陷长度18mm，缺陷自身高度3mm；平板侧壁未熔合人工缺陷的缺陷长度15mm，缺陷自身高度3mm，缺陷深度10mm；埋藏条渣人工缺陷的缺陷长度12mm，缺陷自身高度2mm，缺陷深度5mm。
10、有益效果
11、本技术所述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，运用于相控阵超声检测前检测仪校准、检测灵敏度调节。具体操作时运用相控阵超声检本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，其特征在于，包括：平板（1）、小接管（2）、加强圈（3），三者通过双面全焊透结构进行焊接连接；加强圈（3）与小接管（2）之间的连接角焊缝（4）、平板（1）与加强圈（3）之间的连接角焊缝（5），均为单边V型坡口；两处的角焊缝内外设有十处焊缝缺陷；其中，加强圈（3）与小接管（2）连接角焊缝（4）设有6个人工缺陷，平板（1）与加强圈（3）连接角焊缝（5）设有4处缺陷。
2.根据权利要求1所述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，其特征在于，加强圈（3）与小接管（2）之间的连接角焊缝（4）设有的6处人工缺陷分别是：内表面管壁侧裂纹人工缺陷（6）、外表面焊缝外侧裂纹人工缺陷（7）、平板1/2板厚处未熔合人工缺陷（8）、加强圈1/2板厚处未熔合人工缺陷（9）、根部未焊透人工缺陷Ⅰ（10）、平板1/2T板厚处条渣人工缺陷（11）；各缺陷沿圆周方向均匀布置，6处缺陷位置在焊缝圆周方向各相隔50°~60°，相邻缺陷间隔至少10~50mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于压力容器小接
4.根据权利要求1所述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，其特征在于，平板（1）的材料为碳钢或低合金钢；小接管（2）内径小于200mm，接管壁厚小于6mm，材料为碳钢或低合金钢。
5.根据权利要求1或者2所述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，其特征在于，平板与加强圈坡口形式，均为单边V型坡口，焊缝采用全焊透结构；加强圈与平板通过角焊进行连接。
6.根据权利要求2所述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，其特征在于，所述的加强圈（3）与小接管（2）连接角焊缝（4）处的6处人工缺陷具体是：内表面管壁侧裂纹人工缺陷（6）的缺陷长度9mm，缺陷自身高度3mm；外表面焊缝外侧裂纹人工缺陷（7）的缺陷长度15mm，缺陷自身高度3mm；平板1/2T板厚处未熔合人工缺陷（8）的缺陷长度10mm，缺陷自身高度3mm；加强圈1/2T板厚处未熔合人工缺陷（9）的缺陷长度12mm，缺陷自身高度3mm；根部未焊透人工缺陷Ⅰ（10）人工缺陷长度10mm，缺陷自身高度3mm；平板1/2T板厚处条渣人工缺陷（11）的缺陷长度10mm，缺陷自身高度2mm。
7.根据权利要求3所述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，其特征在于，所述的平板（1）与加强圈（3）连接角焊缝（5）设有的4处缺陷具体是：根部裂纹人工缺陷（12）的缺陷长度10mm，缺陷自身高度3mm；根部未焊透人工缺陷Ⅱ（13）的缺陷长度18mm，缺陷自身高度3mm；平板侧壁未熔合人工缺陷（14）的缺陷长度15mm，缺陷自身高度3mm，缺陷深度10mm；埋藏条渣人工缺陷（15）的缺陷长度12mm，缺陷自身高度2mm，缺陷深度5mm。
...【技术特征摘要】
1.一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，其特征在于，包括：平板（1）、小接管（2）、加强圈（3），三者通过双面全焊透结构进行焊接连接；加强圈（3）与小接管（2）之间的连接角焊缝（4）、平板（1）与加强圈（3）之间的连接角焊缝（5），均为单边v型坡口；两处的角焊缝内外设有十处焊缝缺陷；其中，加强圈（3）与小接管（2）连接角焊缝（4）设有6个人工缺陷，平板（1）与加强圈（3）连接角焊缝（5）设有4处缺陷。
2.根据权利要求1所述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，其特征在于，加强圈（3）与小接管（2）之间的连接角焊缝（4）设有的6处人工缺陷分别是：内表面管壁侧裂纹人工缺陷（6）、外表面焊缝外侧裂纹人工缺陷（7）、平板1/2板厚处未熔合人工缺陷（8）、加强圈1/2板厚处未熔合人工缺陷（9）、根部未焊透人工缺陷ⅰ（10）、平板1/2t板厚处条渣人工缺陷（11）；各缺陷沿圆周方向均匀布置，6处缺陷位置在焊缝圆周方向各相隔50°~60°，相邻缺陷间隔至少10~50mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，其特征在于，平板（1）与加强圈（3）之间的连接角焊缝（5）设的4处缺陷分别是：根部裂纹人工缺陷（12）、根部未焊透人工缺陷ⅱ（13）、平板侧壁未熔合人工缺陷（14）、埋藏条渣人工缺陷（15）；各缺陷沿圆周方向均匀布置，4处缺陷位置在焊缝圆周方向各相隔70°~80°，相邻缺陷间隔至少10~50mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于压力容器小接管带补强圈角焊缝相控阵超声检测的模拟试块，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵世飞，徐娟娟，肖雄，崔学军，崔强，梁斌，郭涛，
申请(专利权)人：南京金创有色金属科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：
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