本發(fā)明涉及一種角焊縫空間定位手法，具體是一種T形接頭角焊縫中缺陷的空間定位方法自動(dòng)判別方法。

背景技術(shù)：

目前重要焊接結(jié)構(gòu)接頭中缺陷的空間定位已成為無損檢測(cè)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)，發(fā)明人已經(jīng)開展了如圖5中T形接頭穿透型焊縫中缺陷的空間定位研究，并實(shí)現(xiàn)了缺陷的空間定位和空間位置可視化。但對(duì)于如圖6和圖7所示的T形接頭角焊縫中缺陷的空間定位尚未實(shí)現(xiàn)，急需一種對(duì)應(yīng)上述缺陷的空間定位方法可對(duì)原有的空間定位方法形成有益的補(bǔ)充，可把通過普通X射線實(shí)時(shí)成像法實(shí)現(xiàn)缺陷空間定位的接頭類型大大拓展，并為工程應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種T形接頭角焊縫中缺陷的空間定位方法自動(dòng)判別方法，實(shí)現(xiàn)缺陷空間定位的接頭類型大大拓展，并為工程應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種T形接頭角焊縫中缺陷的空間定位方法自動(dòng)判別方法，包括以下步驟：

1）對(duì)T形接頭焊件進(jìn)行左右旋轉(zhuǎn)，并獲得該焊件左右旋轉(zhuǎn)的X射線檢測(cè)圖像；

2）在步驟1）所得的左右圖像中，選用射線穿透焊件最薄處為定位特征點(diǎn)；

3）借助兩幅圖像各部分之間的幾何關(guān)系可建立缺陷深度和偏移量計(jì)算的數(shù)學(xué)模型；

其中，缺陷深度計(jì)算的數(shù)學(xué)模型如下：

，

缺陷偏移量計(jì)算的數(shù)學(xué)模型如下：

，

式中 ：d為缺陷到翼板表面的距離，即缺陷深度，單位為mm，

d_l為焊件右轉(zhuǎn)時(shí)缺陷中心點(diǎn)到射線穿透焊件最薄處的投影距離，單位為mm，

d_r為焊件左轉(zhuǎn)時(shí)缺陷中心點(diǎn)到射線穿透焊件最薄處的投影距離，單位為mm，

W為垂直板寬度，單位為mm，

為水平板厚度，單位為mm，

x為缺陷偏離垂直板中心線的距離，單位為mm；

K為角焊縫焊角尺寸；

4）當(dāng)x>0時(shí)缺陷位于垂直板中心線的右側(cè)；當(dāng)x=0時(shí)缺陷位于垂直板中心線上；當(dāng)x<0時(shí)缺陷位于垂直板中心線的左側(cè)。

優(yōu)選的，在具體步驟3）中，在缺陷偏移量計(jì)算的數(shù)學(xué)模型公式中，垂直板的寬度W、水平板的厚度、角焊縫的焊角尺寸K通過同一固定的T形接頭測(cè)量，并為固定值。

優(yōu)選的，在具體步驟3）中，dl 和dr兩個(gè)投影距離通過對(duì)焊件左右旋轉(zhuǎn)后獲得的X射線檢測(cè)圖像進(jìn)行缺陷分割和缺陷細(xì)化獲得。

進(jìn)一步，缺陷分割和缺陷細(xì)化的方法為：把分割后的缺陷從周圍四個(gè)方向不斷向內(nèi)縮減，直至獲得缺陷的中心點(diǎn)的方法成為缺陷細(xì)化。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明提出的T形焊件角焊縫中缺陷的空間定位方法對(duì)實(shí)際T形焊件角焊縫中的缺陷進(jìn)行了缺陷定位，并經(jīng)破壞性檢測(cè)驗(yàn)證，缺陷深度和偏移量計(jì)算的相對(duì)誤差不超過5%，定位精確，實(shí)現(xiàn)了缺陷空間定位的接頭類型大大拓展，并為工程應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)，具有廣泛的適用范圍和廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明T形焊件左側(cè)角焊縫中缺陷深度定位數(shù)學(xué)模型示意圖；

圖2為本發(fā)明T形焊件右側(cè)角焊縫中缺陷深度定位數(shù)學(xué)模型示意圖；

圖3為本發(fā)明T形焊件左側(cè)角焊縫偏移量數(shù)學(xué)模型示意圖；

圖4為本發(fā)明T形焊件右側(cè)角焊縫偏移量數(shù)學(xué)模型示意圖；

圖5為穿透型T形接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為未開坡口的角焊縫T型接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為開坡口熔透的角焊縫T形接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

1）對(duì)T形接頭焊件進(jìn)行左右旋轉(zhuǎn)，并獲得該焊件左右旋轉(zhuǎn)的X射線檢測(cè)圖像；

2）在步驟1）所得的左右圖像中，選用射線穿透焊件最薄處為定位特征點(diǎn)；

3）借助兩幅圖像各部分之間的幾何關(guān)系可建立缺陷深度和偏移量計(jì)算的數(shù)學(xué)模型；

結(jié)合圖1和圖2所示，其中，缺陷深度計(jì)算的數(shù)學(xué)模型如下：

，

結(jié)合圖3和圖4所示，其中，缺陷偏移量計(jì)算的數(shù)學(xué)模型如下：

，

式中 ：d為缺陷到翼板表面的距離，即缺陷深度，單位為mm，

d_l為焊件右轉(zhuǎn)時(shí)缺陷中心點(diǎn)到射線穿透焊件最薄處的投影距離，單位為mm，

d_r為焊件左轉(zhuǎn)時(shí)缺陷中心點(diǎn)到射線穿透焊件最薄處的投影距離，單位為mm，

W為垂直板寬度，單位為mm，

為水平板厚度，單位為mm，

x為缺陷偏離垂直板中心線的距離，單位為mm；

K為角焊縫焊角尺寸；

4）當(dāng)x>0時(shí)缺陷位于垂直板中心線的右側(cè)；當(dāng)x=0時(shí)缺陷位于垂直板中心線上；當(dāng)x<0時(shí)缺陷位于垂直板中心線的左側(cè)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的解釋，在具體步驟3）中，在缺陷偏移量計(jì)算的數(shù)學(xué)模型公式中，垂直板的寬度W、水平板的厚度、角焊縫的焊角尺寸K通過同一固定的T形接頭測(cè)量，并為固定值。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的解釋，在具體步驟3）中，dl 和dr兩個(gè)投影距離通過對(duì)焊件左右旋轉(zhuǎn)后獲得的X射線檢測(cè)圖像進(jìn)行缺陷分割和缺陷細(xì)化獲得。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的解釋，缺陷分割和缺陷細(xì)化的方法為：把分割后的缺陷從周圍四個(gè)方向不斷向內(nèi)縮減，直至獲得缺陷的中心點(diǎn)的方法成為缺陷細(xì)化。

在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通過本發(fā)明的空間定位方法進(jìn)行缺陷定位，并經(jīng)破壞性檢測(cè)驗(yàn)證，缺陷深度和偏移量計(jì)算的相對(duì)誤差不超過5%，定位精確，實(shí)現(xiàn)了缺陷空間定位的接頭類型大大拓展，并為工程應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)，具有廣泛的適用范圍和廣闊的應(yīng)用前景。