超声波自动探伤设备在临钢3300mm中板生产线的应用
随着世界经济和冶金技术的发展，钢铁市场对钢板质量的要求越来越高，特别是市场对探伤钢板的需求量逐步加大。以往人工探伤的精确度难以得到保证，且探伤速度较慢，制约了企业对探伤钢板的大批量生产。针对当前市场需求，临钢中板厂于2009年引进了中原光电测控技术公司制造的超声波自动探伤设备。1
超声波探伤设备概述
超声波自动探伤设备用于中板生产线上对所需探伤钢板进行内部质量检测，按照相应的标准规定对钢板进行在线自动探伤，使钢板的内部缺陷和性能得到准确的判定。该设备能够对碳素结构板、低合金结构板、管线板、造船板、锅炉板、容器板、不锈钢板等钢种的钢板进行在线探伤。探伤钢板状态为：轧制或热处理状态，未切周边或已切周边。钢板规格：厚度为6~80（100）mm ，宽度为1200~3000mm ，长度为4000~15000mm 。钢板平直度≤30mm/m ，钢板浪高W ≤50mm ，钢板变形半径R ≥4000mm ，钢板端部翘曲H ≤50mm ，h ≤50mm ，钢板镰刀弯≤150mm 。钢板表面状态：满足相关探伤标准要求，对厚度超过40mm 以上的钢板最好做抛丸处理后探伤。2
超声波探伤设备的结构
整套自动探伤设备有中探80个（20个探头组），声束宽度不小于18mm ；复合用头、尾、边探8个（1个探头组），声束宽度不小于18mm 。系统共使用88个探头，探头形式为双晶水膜；88通道，其中内探80通道，复合用探头8通道。各通道具有双闸门（进波报警门、失波报警门），位置及宽度设置精度为±0.05μs ，具备F 1≥50%，F 1/B 1≥50%，B 1<50%三
种报警功能。衰减器调节范围为20~60dB 。
探伤设备能够根据客户要求选用适合的标准对钢板进行探伤，也可针对目前一些特殊行业需求和企业标准高于国家标准的情况，采用开放式标准输入模式，判定方法不变，只是参数修改，用户可以直接录入，以满足客户对探伤的特殊要求。3
超声波探伤方法与缺陷评定方法
本系统采用的扫查方法为沿钢板长度方向扫查，与各标准中规定的扫查方式不同。因此，应进行100%全覆盖扫查。
（1）探伤方式：钢板在输送过程中完成自动纵扫探伤（头尾采用横扫）；同时具备手动探伤功能。探头型式：双晶脉冲反射式，直探头。钢板输送采用小车输送。探头设置在钢板上方，探伤面积为100%的钢板表面，可选择部分探头工作，从而满足不同面积钢板的探伤要求．
（2）单点缺陷的确定。在探伤过程中，任一通道出现下列情况之一，将触发探伤微机的报警中断，探伤程序将读取当前报警通道的位置和报警回波的相位、幅度进行相关性检查，将确认后的有效报警作为单点缺陷进行记录和处理。报警类型：F1≥50%；F1/B1≥50%；B1<50%。
（3）伤区的确定。对于所有的单点缺陷，要按执行标准进行合并，合并后的单点缺陷的集合组成伤区。
（4）钢板级别判定。求出各个伤区的指示长度、指示面积、面积百分比，取各伤区指示长度的最大值L m ax 、指示面积的最大值S m ax 、面积百分比的最大值
P m ax ，按执行标准对钢板进行自动判级。4
探伤能力及工艺流程4.1探伤能力
探伤能力平均为15块/h 。
超声波自动探伤设备
在临钢3300mm 中板生产线的应用
徐强
李维钧夏加兵
冯树森
（太钢集团临汾钢铁有限公司，山西
临汾041000）
摘要：主要介绍了中厚板超声波自动探伤设备的构造、原理、参数和超声波探伤设备的使用方法及工艺流程。关键词：超声波自动探伤中厚板探头中图分类号：
TP274+.53文献标识码：A
收稿日期：2010-04-16
第一作者简介：徐强（1981-），男，临钢中板厂技术员，助理工程师。Tel ：138********，E-mail ：xuq@
https://www.wendangku.net/doc/b911223589.html,
文章编号：1672-1152（2010）03-0052-02
总第125期2010年第3期
山西冶金
SHANXI M ETALLURGY Total 125No.3，2010
Application of Automatic Ultrasonic Flaw Detection
Quipment in 3300mm Plate Production Line at Lin -gang
XU Qiang LI Weijun XIA Jiabin HONG Shushen
（TISCO Linfen Iron ＆Steel Co.,Ltd.,Linfen 041000,China ）
Abstract ：
This paper describes the thickness automatic ultrasonic flaw detection equipment,plate tectonics,principles,parameters and usage of ultrasonic testing equipment and process.
Key words ：
ultrasonic,auto flaw inspection,plate,probe 4.2探伤工艺流程
（详细流程见图1）（1）用磁力吊将钢板送至钢板运输车上，并由人工操作钢板靠边定位。
（2）控制工作站收到定位信号并得到人工启动信号后，发出快速行进指令，由小车驱动钢板以1m/s 的速度行进至激光测宽位置，同时由操作员录入钢板参数（也可由企业管理网提供）。根据设定的板厚，利用探伤仪检索是否有已设定的经验值。如果有，则直接调用；否则，则计算各通道的闸门位置和衰减值。
（3）控制工作站得到激光测宽仪“开始测量”信号后，开启钢板表面清洁装置，对钢板吹扫，清除钢板表面污物，钢板继续行进，控制工作站根据头尾检测开关，控制小车停止。
（4）控制工作站根据板宽，指定内探的接板数量，在内探接板后开启耦合水，建立耦合之后，小车
继续运动，使复用探对准板头后压下。
（5）复用探沿板宽方向移动，对板头扫查探伤。复用探到达钢板边部时停止，控制工作站小车继续运动，内探和边探同时探伤。
（6）当内探到达板尾时，抬起内探；之后，小车继续前进，当复用探到达板尾时，停止运动。复用探沿板宽方向移动，对板尾扫查探伤。
（7）复用探扫查到板边后，小车后退，同时内探平移72mm 。当内探到达板尾后，压下内探。
（8）控制工作站令小车高速后退，当复用探后退到达板头后抬起，当内探后退到达
板头后抬起，完成钢板全面扫查。5
结语
超声波自动探伤设备的正式投入使用，较大程度地提高了探伤速度及探伤精确度，探伤量从人工的40块/d ，提高到15块/h ，探伤速度提升了数倍，在探伤质量及判定结果的准确度方面，较人工减少了漏探及误探的情况，彻底摆脱了人工探伤，满足用户对探伤的高标准要求，提升了探伤钢板在市场的竞争能力，为满足临钢中板厂提高生产探伤钢板产量奠定了坚实的基础。
参考文献
［1］牛俊民.钢中缺陷的超声波定性探伤［M ］.北京：冶金工业出
版社，1990.
［2］云庆华.无损探伤［M ］.北京：劳动出版社,1983.
（编辑：胡玉香）
徐强，等：超声波自动探伤设备在临钢3300mm 中板生产线的应用
2010年第3期图1探伤工艺流程图
钢板吊放到运输小车
获得上位机数据
获得钢板ID
钢板顶升、靠边对正
启动输送钢板
钢板头进入激光测宽、测长区域，实时计算钢板的头、边沿位置
开预湿水、压下刮水装置
压下内探数量控制控制边探定位
钢板到达指定区域，发出停止钢板运行指令；钢板停止
探架移动到内探位置压下内探/建立耦合
仪器校准
通道故障判断
耦合状态判断
检修
探头
是
否
是
是
是
是
是
是
是否
否
否
钢板运输小车继续移动
同时开始探伤扫查
钢板移动到复合探位置钢板运输车停止运动压下复合探/建立耦合
仪器校准
通道故障判断
耦合状态判断
复合探沿板宽方向移动同时开始头部扫查是否到达板边
复合探停止移动
钢板运输车继续移动同时开始探伤扫查内探扫查内部/复合探扫查边部
内探是否到达板头
内探抬起横移72mm 进入下一个探伤位置
复合探是否到达板头
复合探开始尾部扫查
判断是否到达
边部
复合探停止横向移动钢板运输车回扫同时开始探伤扫查
内探到达钢板头部钢板运输车停止
内探压下启动钢板运输车
开始探伤钢板尾部到达
停耦合水
内探抬起
复合探抬起
结束探伤计算机探伤结果上传探伤报告
钢板头部到达出水装置抬起刮水板/停止空气吹扫钢板运输车会到零位
吊出钢板结束本次探伤过程
完成本块探伤
准备下一块
检修探头
53··