通過借助于被冷卻的x射線管創(chuàng)建焊接連接部的影像來制造焊接連接部的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于制造焊接連接部(8)的方法，所述方法具有下述步驟：提供設(shè)置在管殼體(5)內(nèi)部的用于產(chǎn)生x射線的x射線管(3)和設(shè)置在檢測器殼體(6)外部的用于接收x射線的檢測器(4)；以冷卻介質(zhì)穿流殼體(5，6)；將待焊接的構(gòu)件(1，2)加熱到對于制造焊接連接部(8)所需要的預(yù)熱溫度上；焊接焊接連接部(8)；借助于x射線管(3)和檢測器(4)在構(gòu)件(1，2)的溫度基本上為預(yù)熱溫度或高于預(yù)熱溫度的情況下創(chuàng)建焊接連接部(8)的圖像，其中殼體(5，6)由冷卻介質(zhì)穿流，使得x射線管(3)和檢測器(4)在其相應(yīng)的運(yùn)行溫度下運(yùn)行。
【專利說明】通過借助于被冷卻的X射線管創(chuàng)建焊接連接部的影像來制造焊接連接部的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明設(shè)計(jì)一種用于制造焊接連接部的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在構(gòu)建渦輪機(jī)時(shí)能夠制造大型構(gòu)件的焊接連接部。特別地，渦輪機(jī)的軸是實(shí)心的且大型的構(gòu)件，使得在軸上制造焊接連接部時(shí)需要多個(gè)工作步驟。因此，在焊接過程之前預(yù)熱兩個(gè)待彼此焊接的軸，這由于相關(guān)的軸的大小通常是能量密集且時(shí)間密集的。在焊接過程之后，通常尤其是借助于無損壞的檢驗(yàn)方法檢查焊接連接部的缺陷部位。在此，已知使用X射線方法，其中焊接連接部的X射線影像借助于相應(yīng)的設(shè)備來記錄。為了不使設(shè)備經(jīng)受可能導(dǎo)致設(shè)備損壞的不允許的高溫需要將軸冷卻到低于40°c的溫度上。如果必要時(shí)借助于X射線影像識(shí)別到焊接連接部中的缺陷部位，那么對缺陷部位的區(qū)域中的焊接連接部進(jìn)行再加工，這伴隨著軸的重新預(yù)熱。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是，實(shí)現(xiàn)一種用于制造焊接連接部的方法，所述方法對于大型構(gòu)件而言可簡單且低成本地執(zhí)行。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的用于制造焊接連接部的方法具有如下步驟:提供設(shè)置在管殼體內(nèi)部的用于產(chǎn)生X射線的X射線管和設(shè)置在檢測器殼體內(nèi)部的用于接收X射線的檢測器；以冷卻介質(zhì)穿流殼體；將待焊接的構(gòu)件加熱到為了制造焊接連接部所需要的預(yù)熱溫度上；焊接焊接連接部；借助于X射線管和檢測器在構(gòu)件的溫度基本上為預(yù)熱溫度或高于預(yù)熱溫度的情況下創(chuàng)建焊接連接部的影像，其中殼體由冷卻介質(zhì)穿流，使得X射線管和檢測器在其相應(yīng)的運(yùn)行溫度下運(yùn)行。通過根據(jù)本發(fā)明的方法有利地實(shí)現(xiàn):焊接連接部的在熱的構(gòu)件上可能出現(xiàn)的缺陷部位能夠借助于影像來識(shí)別。缺陷部位在其被識(shí)別出之后能夠直接被再加工，使得能夠有利地不進(jìn)行構(gòu)件的重新預(yù)熱。因此，能夠節(jié)約用于重復(fù)地預(yù)熱構(gòu)件的時(shí)間和能量成本。
[0005]管殼體和/或檢測器殼體優(yōu)選具有通道，冷卻介質(zhì)穿流所述通道，使得管殼體和/或檢測器殼體與構(gòu)件熱隔離。因此，殼體作用為防止熱量輸入到X射線管或檢測器中的阻擋件。優(yōu)選地，管殼體和/或檢測器殼體由冷卻介質(zhì)穿流，使得X射線管和/或檢測器由冷卻介質(zhì)冷卻。
[0006]管殼體優(yōu)選具有用于X射線的孔口，冷卻介質(zhì)穿過所述孔口從管殼體離開。檢測器殼體優(yōu)選具有用于X射線的開口，冷卻介質(zhì)穿過所述開口從檢測器殼體離開。
[0007]對于流入和/或流出殼體的冷卻介質(zhì)而言優(yōu)選設(shè)有消音器。在冷卻介質(zhì)穿流時(shí)會(huì)引起X射線管、檢測器和/或殼體的振動(dòng)，所述振動(dòng)會(huì)扭曲影像。通過設(shè)置消音器減少振動(dòng)的形成，使得能夠有利地以高的精度制作影像。
[0008]冷卻介質(zhì)優(yōu)選是空氣。優(yōu)選地，從壓縮空氣供應(yīng)裝置中提取冷卻介質(zhì)。通常，壓縮空氣供應(yīng)裝置已經(jīng)存在于技術(shù)工廠中，使得由此可簡單地執(zhí)行所述方法。如果冷卻介質(zhì)僅穿流通道，那么水也能夠用作為冷卻介質(zhì)，因?yàn)樵诖瞬划a(chǎn)生冷卻介質(zhì)與X射線管和/或檢測器的接觸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面根據(jù)所附的示意圖闡述根據(jù)本發(fā)明的方法。附圖示出貫穿兩個(gè)待焊接的構(gòu)件連同用于記錄X射線圖像的設(shè)備的剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]在附圖中示出需彼此焊接的第一構(gòu)件I和第二構(gòu)件2。構(gòu)件1、2例如能夠是兩個(gè)軸，所述軸在其端側(cè)需彼此焊接。在第一構(gòu)件I和第二構(gòu)件2之間構(gòu)成有間隙16，在所述間隙中設(shè)置有焊接連接部8。焊接連接部8連接這兩個(gè)構(gòu)件1、2。在構(gòu)件1、2的徑向相對置的側(cè)上設(shè)置有用于產(chǎn)生X射線的X射線管3和用于檢測X射線的檢測器4。X射線束7從X射線管3射出，在間隙16中延伸，穿過焊接連接部8并且射到檢測器4上。
[0011]X射線管3設(shè)置在管殼體5中并且檢測器4設(shè)置在檢測器殼體6中。在此，殼體5、6由冷卻介質(zhì)穿流，使得在構(gòu)件1、2熱的情況下記錄焊接連接部8的X射線圖像也是可行的，而不會(huì)由于過高的溫度而造成X射線管3和檢測器4的損壞。為此能夠?qū)⑼ǖ酪氲綒んw5、6的壁中，所述通道基本上平行于相應(yīng)的壁伸展，并且冷卻介質(zhì)穿流所述通道，使得相應(yīng)的壁由冷卻介質(zhì)冷卻。殼體5、6的所有的壁都能夠具有冷卻通道或者僅一些所選擇的壁、例如朝向構(gòu)件1、2的壁能夠具有冷卻通道。優(yōu)選地，殼體5、6由冷卻介質(zhì)穿流。為此殼體5、6在相對置的側(cè)上分別具有孔，冷卻介質(zhì)穿過所述孔入流到殼體5、6中或者從殼體5、6中流出。在此優(yōu)選的是，冷卻介質(zhì)分別圍繞X射線管3和檢測器4流動(dòng)。在殼體5、6中、尤其是直接相鄰于X射線管3和/或檢測器4，能夠設(shè)有用于溫度控制的溫度傳感器。
[0012]在管殼體5上設(shè)有用于入流的冷卻介質(zhì)的輸入管17和用于出流的冷卻介質(zhì)的排出管18。在檢測器殼體6上設(shè)有用于入流的冷卻介質(zhì)的輸入管19和用于出流的冷卻介質(zhì)的排出管20。輸入管17、19和排出管18、20直接相鄰于孔設(shè)置。消音器能夠設(shè)置在管道17至20中并且直接相鄰于殼體5、6設(shè)置。此外，能夠?qū)⒄{(diào)節(jié)閥、例如球頭閥引入到管道中，借助所述調(diào)節(jié)閥能夠調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的質(zhì)量流。此外，能夠?qū)⒘硗獾臏囟葌鞲衅饕氲焦艿乐小９艿览缒軌蜻B接到壓縮空氣供應(yīng)裝置上。
[0013]為了連接壓縮空氣供應(yīng)裝置，殼體能夠具有連接接管，所述連接接管能夠與殼體焊接或旋緊。在連接接管上能夠安置有消音器。消音器也能夠直接與殼體旋緊。
[0014]管殼體5具有孔口，X射線能夠穿過所述孔口從管殼體5射出。對于冷卻介質(zhì)在管殼體內(nèi)部流動(dòng)的情況而言，能夠提出:冷卻介質(zhì)從孔口離開進(jìn)入到周圍環(huán)境中。在該情況下不需要在管殼體5上設(shè)置用于出流的冷卻介質(zhì)的管道。在管殼體5內(nèi)部、即在X射線管3和孔口之間設(shè)置有用于X射線的帶通濾波器9。帶通濾波器的功能在于:制約X射線的光譜帶寬，由此具有高的空間分辨率的影像是有利地可行的。
[0015]檢測器殼體6具有開口，可透射X射線的入射窗11引入到所述開口中。也能考慮的是，不設(shè)置入射窗11，并且對于冷卻介質(zhì)在檢測器殼體6內(nèi)部流動(dòng)的情況而言，冷卻介質(zhì)從開口離開進(jìn)入周圍環(huán)境中。在此不需要在檢測器殼體6上設(shè)置用于出流的冷卻介質(zhì)的管道。
[0016]在管殼體5和構(gòu)件1、2之間設(shè)置有X射線透鏡10，通過所述X射線透鏡設(shè)置x射線束7的發(fā)散。X射線透鏡10也能夠設(shè)置在管殼體5內(nèi)部，使得其有利地通過冷卻介質(zhì)來冷卻。X射線束7的發(fā)散被設(shè)置成，使得焊縫還有焊接連接部8的焊根被輻照。在檢測器殼體6內(nèi)部、即入射窗11和檢測器4之間設(shè)置有散射射束濾波器12，X射線束7穿過所述散射射束濾波器。在X射線管3下游直接設(shè)置有第一帶通濾波器12并且在散射射束窗12上游直接設(shè)置有第二帶通濾波器21。為了 X射線束7的射束準(zhǔn)備，第一帶通濾波器9、第二帶通濾波器21、X射線透鏡10和散射射束濾波器12彼此協(xié)調(diào)成，使得實(shí)現(xiàn)檢測器12中的最佳的圖像質(zhì)量。
[0017]X射線由焊接連接部8部分地吸收，而透射的X射線射到檢測器上。檢測器4不僅能夠是線陣相機(jī)而是能夠是二維的圖像傳感器。借助于評(píng)估單元15，從透射的X射線中創(chuàng)建圖像。評(píng)估單元15設(shè)置在檢測器殼體6外部。
[0018]第一散射射束捕捉器13圍繞X射線殼體5設(shè)置，使得所述第一散射射束捕捉器延伸至構(gòu)件，并且管殼體的朝向構(gòu)件1、2的壁設(shè)置在第一散射射束捕捉器13內(nèi)部。第一散射射束捕捉器13也能夠完全地包覆管殼體5。第二散射射束捕捉器14圍繞檢測器殼體6設(shè)置，所述第二散射射束捕捉器完全地包覆檢測器殼體6并且延伸至構(gòu)件1、2。通過散射射束捕捉器13、14保證能夠危害操作人員的X射線不向外射出。
[0019]用于制造焊接連接部的方法能夠借助下述步驟執(zhí)行:提供設(shè)置在管殼體5內(nèi)部的用于產(chǎn)生X射線的X射線管3和設(shè)置在檢測器殼體6內(nèi)部的用于接收X射線的檢測器4 ;以冷卻介質(zhì)穿流殼體5、6，其中從壓縮空氣供應(yīng)裝置中提取冷卻空氣以及直接相鄰于殼體5、6且在輸入管17、18中分別設(shè)置消音器；將待焊接的構(gòu)件1、2加熱到為了制造焊接連接部8所需要的預(yù)熱溫度上；焊接焊接連接部8 ;借助于X射線管3和檢測器4在構(gòu)件1、2的溫度基本上為預(yù)熱溫度或高于預(yù)熱溫度的情況下創(chuàng)建焊接連接部8的影像，其中殼體5、6由冷卻介質(zhì)穿流，使得X射線管3和檢測器4在其相應(yīng)的運(yùn)行溫度下運(yùn)行。
[0020]盡管本發(fā)明的細(xì)節(jié)通過優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)闡明和描述，但是本發(fā)明不受所公開的示例限制并且本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠從中推導(dǎo)出其他的變型形式，而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造焊接連接部(8)的方法，所述方法具有下述步驟: -提供設(shè)置在管殼體(5)內(nèi)部的用于產(chǎn)生X射線的X射線管(3)和設(shè)置在檢測器殼體(6)內(nèi)部的用于接收X射線的檢測器⑷； -以冷卻介質(zhì)穿流所述殼體(5，6)； -將待焊接的構(gòu)件(1，2)加熱到為了制造所述焊接連接部(8)所需要的預(yù)熱溫度上； -焊接所述焊接連接部(8)； -借助于所述X射線管(3)和所述檢測器(4)在所述構(gòu)件(1，2)的溫度基本上為所述預(yù)熱溫度或高于所述預(yù)熱溫度的情況下創(chuàng)建所述焊接連接部(8)的影像，其中所述殼體(5，6)由所述冷卻介質(zhì)穿流，使得所述X射線管(3)和所述檢測器(4)在它們各自的運(yùn)行溫度下運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其中所述管殼體(5)和/或所述檢測器殼體(6)具有通道，所述冷卻介質(zhì)穿流所述通道，使得所述X射線管(3)和/或所述檢測器(4)與所述構(gòu)件(1，2)熱隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法， 其中所述管殼體(5)和/或所述檢測器殼體￠)由所述冷卻介質(zhì)穿流，使得所述X射線管⑶和/或所述檢測器⑷由所述冷卻介質(zhì)冷卻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的方法， 其中所述管殼體(5)具有用于X射線的孔口，所述冷卻介質(zhì)穿過所述孔口從所述管殼體(5)離開。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述檢測器殼體(6)具有用于所述X射線的開口，所述冷卻介質(zhì)穿過所述開口從所述檢測器殼體(6)離開。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的方法， 其中設(shè)置用于流入和/或流出所述殼體(5，6)的所述冷卻介質(zhì)的消音器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的方法， 其中所述冷卻介質(zhì)是空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法， 其中從壓縮空氣供應(yīng)裝置中提取所述冷卻介質(zhì)。
【文檔編號(hào)】G01N23/18GK104487201SQ201380031572
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月14日
【發(fā)明者】克里斯蒂安·博格曼, 米夏埃爾·克洛森-馮蘭肯舒爾茨, 漢斯－彼得·洛曼, 卡斯滕·尼珀?duì)柕? 安尼特·內(nèi)策爾, 于爾根·斯特凡 申請人:西門子公司