一種磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法
【專利說明】一種磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及裂紋缺陷試塊，具體涉及一種磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]近年來，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)得到了空前的發(fā)展，作為一種不破壞被檢測(cè)物體，評(píng)價(jià)其內(nèi)部或外表面缺陷的有效方法，科技工作者們?cè)谘芯繉?shí)現(xiàn)質(zhì)量控制、工藝改進(jìn)、提高設(shè)備性能等方面做了大量的工作。為了弄清某項(xiàng)無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)是否能按照所期望的方式和所需要的靈敏度工作，最直接的途徑就是考核該系統(tǒng)檢測(cè)出已知缺陷的能力，最為理想的方法是制作一批統(tǒng)一的自然裂紋試塊，但各個(gè)單位的制作方法差異從而導(dǎo)致質(zhì)量的差異，自然試塊的使用受到了較大的限制。能否制作統(tǒng)一的表面裂紋缺陷試塊在工程技術(shù)界是個(gè)難題。中國(guó)專利CN 101576450A公開了一種無(wú)損檢測(cè)用表面裂紋缺陷試塊的制作方法，其主要利用焊接冶金基礎(chǔ)理論，通過在焊縫中添加FeS粉末增加焊縫的S含量，促使焊縫產(chǎn)生結(jié)晶裂紋，來達(dá)到制作裂紋試塊的目的。但該發(fā)明專利制作的裂紋缺陷不規(guī)則，裂紋方向可控性差，同時(shí)也不容易確定裂紋缺陷的具體位置。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法，該方法能夠快速制作表面裂紋人工缺陷試塊，所制得的裂紋缺陷真實(shí)、易得，裂紋取向?yàn)榭v向的均一含缺陷裂紋試塊。
[0007]本發(fā)明的一種磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法，包括以下步驟:
①用鋸床在試塊的上表面加工一鋸槽；
②在鋸槽正下方的試塊下表面焊接一與鋸槽長(zhǎng)度相同的焊縫I;
③以焊縫I為中心線，用機(jī)械方法使試塊彎曲，至目視鋸槽底部出現(xiàn)裂紋時(shí)，還原試塊成水平狀；
④將鋸槽加工成U形坡口；
⑤焊接填充U形坡口；
⑥將步驟②中的焊縫I打磨至與母材試塊齊平，重新再焊接一焊縫II;
⑦將重新焊接的焊縫II再次打磨至與母材試塊齊平。
[0008]上述所述步驟①中，試塊材料采用鐵磁性材料，鋸槽的深度為6~8mm，鋸槽的寬度為1~1.5mm，優(yōu)選1.2mm ;步驟②中焊縫厚度為2~3mm ;步驟④中，U形坡口的深度為5_7mm，寬度為7-8mm，U形坡口的深度不大于鋸槽深度。
[0009]上述所述步驟②中，焊接采用J422?3.2型焊條，焊接電流120-140A，電壓為24±2V,焊接速度為 10-20mm/min。
[0010]上述所述步驟⑤中，焊接填充分三層，第一層焊接時(shí)采用J422?3.2型焊條，焊接電流120-140A，電壓為24±2V，焊接速度為12-20mm/min ;第二層和第三層焊接時(shí)采用J42203.2型焊條，焊接電流160-180A，電壓為24±2V，焊接速度為8-12mm/min。該步驟⑤通過采用三層焊接將U形坡口填補(bǔ)以保證試塊的完整，第一層焊接時(shí)由于直接與U形坡口下方的裂紋相接觸，所以宜采用小電流快速焊接以保證焊接結(jié)構(gòu)的可靠性，而第二、第三層則可采用大電流慢速焊接。
[0011]上述所述步驟⑥中重新焊接時(shí)采用J422?3.2型焊條，焊接電流120-140A，電壓為24±2V，焊接速度為10-20mm/min。
[0012]上述所述步驟③是為得到位于鋸槽底部的裂紋，可采用機(jī)械方法使試塊彎曲，在試塊彎曲時(shí)會(huì)由于金屬材料的脆性而使裂紋延展，而本發(fā)明在試塊下表面處焊接焊縫I 一方面能夠給試塊局部加熱使得試塊彎曲時(shí)易得裂紋，另一方面能夠保證試塊在出現(xiàn)較長(zhǎng)裂紋時(shí)而不至于斷裂。而在步驟⑥中，則將焊縫I打磨后重新再焊接一焊縫II則可更好的保證裂紋位置的穩(wěn)定、均一。
[0013]本發(fā)明能夠快速制作表面裂紋人工缺陷試塊，所制備的試塊表面裂紋不同于探傷標(biāo)準(zhǔn)試塊的人工缺陷，其裂紋缺陷真實(shí)、易得，且裂紋方向可控、成形質(zhì)量好，適用于磁粉無(wú)損檢測(cè)方法，對(duì)磁粉探傷人員的培訓(xùn)、探傷用材料性能的測(cè)試研究以及增強(qiáng)人們對(duì)磁粉檢測(cè)信號(hào)的認(rèn)識(shí)具有重要的意義。
【附圖說明】
[0014]圖1為試塊上鋸槽與焊縫的位置結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2為本發(fā)明試塊彎曲結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3為本發(fā)明裂紋試塊結(jié)構(gòu)示意圖，
圖4為磁粉檢測(cè)時(shí)所得的裂紋磁痕顯示圖。
[0015]圖中，1試塊；2鋸槽；3焊縫I ;4裂紋。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下述實(shí)施例是對(duì)于本
【發(fā)明內(nèi)容】
的進(jìn)一步說明以作為對(duì)本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的闡釋，但本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容并不僅限于下述實(shí)施例所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以且應(yīng)當(dāng)知曉任何基于本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的簡(jiǎn)單變化或替換均應(yīng)屬于本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍。
[0017]實(shí)施例1
①用鋸床在規(guī)格為300mmX300mmX12mm的母材Q245R試塊上表面加工深6mm、寬1.2mm的鋸槽；
②在鋸槽正對(duì)的試塊下表面焊接一層厚度為2~3mm的焊縫I，如圖1所示；
③在試塊冷卻前立即以焊縫I為中心軸線用機(jī)械方法使得試塊彎曲，如圖2所示(焊縫在內(nèi)鋸槽在外)，目視鋸槽底部出現(xiàn)裂紋后，還原試塊成水平狀；
④將鋸槽加工成深度為5_，寬度為8_的U形坡口；
⑤分三層焊接填充U形坡口，第一層的焊接參數(shù)為J422?3.2型焊條，焊接電流130A，電壓為24±2V，焊接速度為15mm/min ;第二、第三層所用焊接參數(shù)為:J422?3.2型焊條，焊接電流170A，電壓為24±2V，焊接速度為10mm/min ;
⑥將試塊上的焊縫I打磨至與母材齊平，重新用焊接參數(shù)為焊接電流130A，電壓為24±2V，焊接速度為15mm/min的焊接方法焊接一層厚度為2mm的焊縫II ；
⑦再次打磨至與母材齊平，可得均勻取向的位于試塊上表面的縱向焊接裂紋(檢測(cè)時(shí)采用試塊下表面)，如圖3所示。將其用于磁粉無(wú)損檢測(cè)，如圖4所示用磁粉無(wú)損檢測(cè)方法得到的缺陷裂紋顯示，圖中可以看出得到的裂紋均一為縱向，成形質(zhì)量較好，說明得到的裂紋缺陷真實(shí)存在。
[0018] 實(shí)施例2
①用鋸床在規(guī)格為300_X300_X 12mm的Q245R試塊上表面上加工深8_、寬1.2_的鋸槽；
②在鋸槽正對(duì)的試塊下表面上焊接一層厚度為2~3mm的焊縫I;
③在試塊冷卻前立即以焊縫為中心軸線用機(jī)械方法使得試塊彎曲，目視鋸槽底部出現(xiàn)裂紋后，還原試塊成水平狀；
④將鋸槽加工成深度為7_，寬度為7_的U形坡口；
⑤分三層焊接填充U形坡口，第一層的焊接參數(shù)為J422?3.2型焊條，焊接電流130A，電壓為24±2V，焊接速度為15mm/min，第二、第三層所用焊接參數(shù)為:J422?3.2型焊條，焊接電流170A，電壓為24±2V，焊接速度為10mm/min ；
⑥將試塊上的焊縫I打磨至與母材齊平，重新用焊接參數(shù)為:焊接電流130A，電壓為24±2V，焊接速度為15mm/min的焊接方法焊接一層厚度為3mm的焊縫II ；
⑦再次打磨至與母材齊平，可得均勻取向的縱向焊接裂紋。將其用于磁粉無(wú)損檢測(cè)，可得到具有均一的縱向裂紋，且成形質(zhì)量較好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: ①用鋸床在試塊的上表面加工一鋸槽； ②在鋸槽正下方的試塊下表面焊接一與鋸槽長(zhǎng)度相同的焊縫I; ③以焊縫I為中心線，用機(jī)械方法使試塊彎曲，至目視鋸槽底部出現(xiàn)裂紋時(shí)，還原試塊成水平狀； ④將鋸槽加工成U形坡口； ⑤焊接填充U形坡口； ⑥將步驟②中的焊縫I打磨至與母材試塊齊平，重新再焊接一焊縫II; ⑦將重新焊接的焊縫II再次打磨至與母材試塊齊平。2.如權(quán)利要求1所述磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法，其特征在于，步驟①中，所述鋸槽的深度為6-8mm，鋸槽的寬度為1-1.5mm ;步驟②中焊縫厚度為2~3mm ;步驟④中，U形坡口的深度為5-7mm，寬度為7_8mm，U形坡口的深度不大于鋸槽深度。3.如權(quán)利要求1或2所述磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法，其特征在于，步驟②中，焊接電流120-140A，電壓為24±2V，焊接速度為10-20mm/min。4.如權(quán)利要求1或2所述磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法，其特征在于，步驟⑤中，焊接填充分三層，第一層焊接時(shí)焊接電流120-140A，電壓為24±2V，焊接速度為12-20mm/min ;第二層和第三層焊接時(shí)焊接電流160-180A，電壓為24±2V，焊接速度為8-12mm/min05.如權(quán)利要求1或2所述磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法，其特征在于，步驟⑥中重新焊接時(shí)焊接電流120-140A，電壓為24±2V，焊接速度為10-20mm/min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法，其是用鋸床在試塊上加工一鋸槽，再在鋸槽正下方的試塊上焊接一焊縫；以焊縫為中心線，使試塊彎曲至出現(xiàn)裂紋，還原試塊成水平狀；將鋸槽加工成U形坡口；焊接填充U形坡口；打磨焊縫至與母材齊平，重新再焊接焊縫；再次打磨至與母材試塊齊平。本發(fā)明能夠快速制作表面裂紋人工缺陷試塊，所制備的試塊表面裂紋不同于探傷標(biāo)準(zhǔn)試塊的人工缺陷，其裂紋缺陷真實(shí)、易得，適用于磁粉無(wú)損檢測(cè)方法，對(duì)磁粉探傷人員的培訓(xùn)、探傷用材料性能的測(cè)試研究以及增強(qiáng)人們對(duì)磁粉檢測(cè)信號(hào)的認(rèn)識(shí)具有重要的意義。
【IPC分類】G01N1/28, G01N27/84
【公開號(hào)】CN105353028
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510688217
【發(fā)明人】吳玉程, 洪勇, 舒霞, 史紅兵, 張俊斌
【申請(qǐng)人】合肥工業(yè)大學(xué), 安徽省特種設(shè)備檢測(cè)院
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年10月22日