技术领域
[0001] 本
发明超声波C扫描领域，具体涉及一种锻件内部缺陷的超声波C扫描识别方法。
背景技术
[0002] 自1956年在美国的加里福尼亚的派拉蒙，世界上第一台超声波C扫描检测仪器问世以来，这种检测技术被迅速推广应用到材料内部
质量的检测上，而C扫描实现了材料检测的自动化，使检测结果呈直观的图像显示，并且可以做永久性记录。尤其重要的是超声C扫描具有良好的穿透性，对缺陷具有较高的灵敏度和可靠性。它可以使我们获得构件内部缺陷、损伤的最大量的信息，例如：缺陷的
位置分布、形状和大小等。但是
现有技术中还没有针对特定缺陷的识别方法。
[0003] 因此，需要一种锻件内部缺陷的超声波C扫描识别方法以解决上述问题。
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对现有技术中超声波C扫描对于锻件缺陷类型的判断不够精确的缺陷，提供一种简单方便的锻件内部缺陷的超声波C扫描识别方法。
[0005] 为实现上述发明目的，本发明锻件内部缺陷的超声波C扫描识别方法可采用如下技术方案：
[0006] 一种锻件内部缺陷的超声波C扫描识别方法，利用超声波C扫描检测仪对所述锻件进行检测，得到超声波C扫描图像；
[0007] 当所述超声波C扫描图像中缺陷的X方向、Y方向和Z方向的宽度均小于λ时，所述缺陷为点状缺陷；
[0008] 当所述超声波C扫描图像中缺陷的X方向、Y方向和Z方向中一个方向的宽度大于3λ，另外两个方向的宽度均小于λ时，所述缺陷为线状缺陷；
[0009] 当所述超声波C扫描图像中缺陷的X方向、Y方向和Z方向中一个方向的宽度大于3λ，第二个方向的宽度为λ-2λ，第三个方向的宽度均小于λ时，所述缺陷为条状缺陷；
[0010] 当所述超声波C扫描图像中缺陷的X方向和Y方向的宽度均大于3λ，Z方向的宽度小于λ时，所述缺陷为片状缺陷；
[0011] 当所述超声波C扫描图像中缺陷的X方向、Y方向和Z方向的宽度均不小于λ时，所述缺陷为体积缺陷；
[0012] 当所述超声波C扫描图像中缺陷的X方向、Y方向和Z方向的宽度均不小于3λ时，所述缺陷为团重叠缺陷；
[0013] 当所述超声波C扫描图像中缺陷的数量为多个且缺陷的X方向、Y方向和Z方向的宽度均小于λ时，所述缺陷为多点小缺陷；
[0014] 在多点小缺陷中，点与点之间距离均不小于13mm时，所述缺陷为多点分散型小缺陷；
[0015] 在多点小缺陷中，点与点之间距离均小于13mm时，所述缺陷为多点密集型小缺陷；
[0016] 当所述超声波C扫描图像中缺陷的数量为多个且缺陷的X方向、Y方向和Z方向的宽度中一个方向的宽度为λ-3λ，另外两个方向的宽度均小于λ时，所述缺陷为点状大缺陷；
[0017] 在点状大缺陷中，点与点之间距离均不小于13mm时，所述缺陷为多点分散型大缺陷；
[0018] 在点状大缺陷中，点与点之间距离均小于13mm时，所述缺陷为多点密集型大缺陷；
[0019] 其中，超声波C扫描检测仪包括超声波
探头，λ为超声波探头的
波长，X方向、Y方向和Z方向为迪卡尔坐标的三维方向。
[0020] 有益效果：本发明的锻件内部缺陷的超声波C扫描识别方法可操作性强，几何形状描述更为准确，检测结果直观可靠，便于永久保存，这都为缺陷的定量、定性、
定位的最终判定提供了有利的判定依据。利用超声波C扫描功能可获得锻件的超声
层析成像，进而获得缺陷的具体形状和精确尺寸，这为锻件的安全评定，寿命评估和有限元应
力计算等提供了准确的预测依据。
附图说明
[0021] 图1为超声波C扫描的主视图；
[0022] 图2为超声波C扫描的俯视图；
[0023] 图3为超声波C扫描的左视图；
[0024] 图4为
实施例1的C扫描幅度法的图像；
[0025] 图5为实施例1的C扫描层析法的第24层的图像；
[0026] 图6为实施例1的C扫描层析法的第25层的图像；
[0027] 图7为实施例1的C扫描层析法的第26层的图像；
[0028] 图8为实施例1的C扫描层析法的第27层的图像；
[0029] 图9为实施例1的C扫描层析法的第28层的图像；
[0030] 图10为实施例1的C扫描层析法的第29层的图像；
[0031] 图11为实施例1的C扫描层析法的第30层的图像；
[0032] 图12为实施例1的C扫描层析法的第31层的图像；
[0033] 图13为实施例1的C扫描层析法的第32层的图像；
[0034] 图14为实施例1的C扫描层析法的第33层的图像。
具体实施方式
[0035] 下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的
修改均落于本
申请所附
权利要求所限定的范围。
[0036] 请参阅图1、图2和图3所示，本发明的锻件内部缺陷的超声波C扫描识别方法，利用超声波C扫描检测仪对锻件进行检测，得到超声波C扫描图像；其中，超声波C扫描检测仪可以采用各种分析法对锻件进行检测，如幅度法、层析法等。采用幅度法可以测得缺陷在X方向和Y方向的宽度。采用层析法可以测得缺陷在Z方向的宽度。
[0037] 当超声波C扫描图像中缺陷的X方向、Y方向和Z方向的宽度均小于λ时，缺陷为点状缺陷，其中，宽度的测量公差为±0.1mm；点状缺陷的形状为圆形或椭圆形的点；
[0038] 当超声波C扫描图像中缺陷的X方向、Y方向和Z方向中一个方向的宽度大于3λ，另外两个方向的宽度均小于λ时，缺陷为线状缺陷，其中，宽度的测量公差为±0.1mm；线状缺陷的形状为细长形，长短径比大于3；
[0039] 当超声波C扫描图像中缺陷的X方向、Y方向和Z方向中一个方向的宽度大于3λ，第二个方向的宽度为λ-2λ，第三个方向的宽度均小于λ时，缺陷为条状缺陷，其中，宽度的测量公差为±0.1mm；条状缺陷的形状也为细长形，长短径比大于3；
[0040] 当超声波C扫描图像中缺陷的X方向和Y方向的宽度均大于3λ，Z方向的宽度小于λ时，缺陷为片状缺陷，其中，宽度的测量公差为±0.1mm；片状缺陷的
水平面面积较大；
[0041] 当超声波C扫描图像中缺陷的X方向、Y方向和Z方向的宽度均不小于λ时，缺陷为体积缺陷，其中，宽度的测量公差为±0.1mm；体积缺陷的形状为横截面为圆形或椭圆形的孔；
[0042] 当超声波C扫描图像中缺陷的X方向、Y方向和Z方向的宽度均不小于3λ时，缺陷为团重叠缺陷，其中，宽度的测量公差为±0.1mm；团重叠缺陷的形状为叠形或不规则孔腔单个夹杂状分布；
[0043] 当超声波C扫描图像中缺陷的数量为多个且缺陷的X方向、Y方向和Z方向的宽度均小于λ时，缺陷为多点小缺陷；
[0044] 在多点小缺陷中，点与点之间距离均不小于13mm时，缺陷为多点分散型小缺陷，其中，宽度的测量公差为±0.1mm；多点分散型小缺陷的形状为多个稀疏分布的圆形或椭圆形点；
[0045] 在多点小缺陷中，点与点之间距离均小于13mm时，缺陷为多点密集型小缺陷，其中，宽度的测量公差为±0.1mm；多点分散型小缺陷的形状为多个密集分布的圆形或椭圆形点；
[0046] 当超声波C扫描图像中缺陷的数量为多个且缺陷的X方向、Y方向和Z方向的宽度中一个方向的宽度为λ-3λ，另外两个方向的宽度均小于λ时，缺陷为点状大缺陷，其中，宽度的测量公差为±0.1mm；
[0047] 在点状大缺陷中，点与点之间距离均不小于13mm时，缺陷为多点分散型大缺陷，其中，距离的测量公差为±0.1mm；多点分散型大缺陷的形状为多个稀疏分布的圆形或椭圆形点；
[0048] 在点状大缺陷中，点与点之间距离均小于13mm时，缺陷为多点密集型大缺陷，其中，距离的测量公差为±0.1mm；多点分散型大缺陷的形状为多个密集分布的圆形或椭圆形点；
[0049] 其中，超声波C扫描检测仪包括超声波探头，λ为超声波探头的波长，X、Y和Z方向为迪卡尔坐标的三维方向。
[0050] 表1锻件内部缺陷的超声波C扫描识别方法的比较
[0051]
[0052]
[0053]
[0054] 本发明是针对现有技术一次大的改进，2011年文章《列车
车轮缺陷的超声波C扫描分析》中对于超声波C扫描缺陷的分类不够精确，也不够科学，经过
发明人多年实践经验总结，终于得到。本发明主要是针对现有技术中C扫描图像几何特征的分类方法的不足进行的改进。新老技术的比较，具体详见表1所示。
[0055] 实施例1
[0056] 试样与超声波C扫描检测仪扫描参数
[0057]
[0058] (1)C扫描幅度法分析
[0059] 请参阅图4所示，可以看出该锻件试样缺陷位置分布较为集中，各点缺陷的相对位置较为接近，点与点之间距离小于13mm，主要集中在锻件试样的中心部位。缺陷在水平面两个方向上的宽度均不大于波长0.6mm(λ＝0.6mm)。
[0060] (2)C扫描层析法分析
[0061] 请参阅图5、6、7和8所示，超声波C扫描层析图像显示，层间显示为四色谱幅度C扫描图像。Z轴上每层以0.1mm深度变化，反应出试样中缺陷的渐变趋势。
[0062] 本次扫描按每层0.1mm层析显示，本次案例选取24-33层显示来观察该试样中缺陷的发展趋势。
[0063] 从26-27层显示看出缺陷(框内)与四周形成鲜明对比，判断此缺陷对周围的组织产生了影响，破坏了组织的连续性。
[0064] 请参阅图9、10、11、12、13和14所示，试样C扫描第28-33层逐层显示图像。
[0065] (3)C扫描各种分析法综合判定
[0066] 缺陷数量较多，点与点之间距离小于13mm，且由超声波C扫描幅度法缺陷在水平面两个方向上的宽度均不大于波长0.6mm(λ＝0.6mm)。缺陷在检测深度方向(即Z方向)上的长度为0.3mm。故该缺陷属于多点密集型小缺陷。
[0067] 本发明的锻件内部缺陷的超声波C扫描识别方法可操作性强，几何形状描述更为准确，检测结果直观可靠，便于永久保存，这都为缺陷的定量、定性、定位的最终判定提供了有利的判定依据。利用超声波C扫描功能可获得锻件的超声层析成像，进而获得缺陷的具体形状和精确尺寸，这为锻件的安全评定，寿命评估和有限元
应力计算等提供了准确的预测依据。
