CN101435800A - 异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块 - Google Patents

异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块 Download PDF

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Abstract

异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块，包括刀体和刀柄，刀体包括刀头、刀背和刀口，刀柄通过连接体连接在刀体的刀背侧，刀体的刀背和刀口为曲率与小径管外圆曲率相同的凸圆弧面，在刀体侧面设有三个横通孔；刀头由直径相差一倍的两个同心扇面同心同向叠放而成，扇面的一径向边与刀背重合设置；刀柄厚度与小径管壁厚相同，且刀柄上、下表面分别为与小径管外、内圆曲率相同的凸、凹圆弧面，在刀柄的凸、凹圆弧面上分别设置等深度开口直槽，在刀柄侧面设有两个横通孔。本发明结构简单、实用，可以精确测试爬波探头的参数、校验监测工艺参数，配合爬波探伤工艺实现异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤。

Description

异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块
技术领域
本发明涉及一种检测用的专用试块，特别涉及一种针对异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤的专用工具：异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块。
背景技术
长期以来国内外探伤工作者试图将超声爬波探伤应用于异种钢小径管对接焊缝全面质量检验，以替代落后的射线探伤和渗透探伤，当前超声爬波探伤已经能够很好的解决了异种钢小径管对接焊缝全面质量检验，但未有合适的模拟各种缺陷的专用试块与之配合，以确定检测试验中仪器和探头的系统性能，标定焊缝缺陷的大小。目前只有同种材料对接焊缝检测的配套试块，但功能单一，性能较差，而且不能用于异种钢小径管对接焊缝全面质量检验。
发明内容
本发明目的在于提供一种性能更好的异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块，包括刀体和刀柄，刀体包括刀头、刀背和刀口，刀柄通过连接体连接在刀体的刀背侧，刀体的刀背和刀口为曲率与小径管外圆曲率相同的凸圆弧面，在刀体侧面设有三个横通孔；刀头由直径相差一倍的两个同心扇面同心同向叠放而成，扇面的一径向边与刀背重合设置；刀柄厚度与小径管壁厚相同，且刀柄上、下表面分别为与小径管外、内圆曲率相同的凸、凹圆弧面，在刀柄的凸、凹圆弧面上分别设置等深度开口直槽，在刀柄侧面设有两个横通孔。
所述的连接体纵截面为直角梯形，直角梯形的上底和下底侧分别对应连接刀柄和刀体，直角梯形的直角边与刀背、刀柄上边相重合。
所述的刀柄上的上表面直槽、下表面直槽和两个横通孔在水平方向的投影上等间距设置。
所述的刀体的厚度14.5-15.5mm；刀头的厚度9.5-10.5mm，同心扇面的弧面半径分别为49.5-50.5mm、24.5-25.5mm；刀体上的横通孔的直径0.9-1.1mm，离下边距离分别为3.5-4.5、6.5-7.5mm、9.5-10.5mm。
所述的刀柄的上表面直槽和下表面直槽长度5mm，宽度0.2mm，深度1mm；刀柄的横通孔直径0.9-1.1mm，离上边距离分别为2-3mm、3.5-4.5mm。
所述的连接体的直角梯形的斜面与水平方向的夹角为33.2-34.2度。
本发明中，刀体的刀背和刀口为凸圆弧面，其直径与小径管外圆直径相同，与超声爬波探头的圆弧面匹配，实现良好接合。刀头由直径相差一倍的同心扇面组成，同心扇面作用是调节爬波探头的水平扫描量程，测定爬波探头前沿，以实现超声爬波仪器和探头组成的检测系统的调整和校验。
在刀体侧面设有三个横通孔，实现对缺陷的定位定量。在刀柄侧面设有两个横通孔，直槽和横通孔实现了不同缺陷的定位定量。上述横通孔用来测量爬波探头的距离波幅曲线。两直槽可以确定内外壁裂纹缺陷的当量大小。
连接体纵截面为直角梯形，连接体的斜面为角度33.7度的平面，连接体的斜面设计的特定角度能够测量爬波探头的头波波束和横波波束的指向性参数。
本发明结构简单、实用，可以精确测试爬波探头的参数、校验监测工艺参数，配合爬波探伤工艺实现异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤。将超声爬波探伤应用于异种钢小径管对接焊缝全面质量检验，以替代落后的射线探伤和渗透探伤，能够很好的解决了异种钢小径管对接焊缝全面质量检验。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的左视图；
图4为图1的A-A截面图。
具体实施方式
实施例：如图1—4所示的异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块，包括刀体1和刀柄11，刀体1包括刀头8、刀背3和刀口2，刀柄11通过连接体9连接在刀体1的刀背3侧，刀体1的刀背3和刀口2为曲率与小径管外圆曲率相同的凸圆弧面，在刀体1侧面等间隔设有三个横通孔4、5、6；横通孔6单独使用时，分别在刀口2、刀背3的弧面上测量爬波探头的纵波波束和横波波束的指向性参数。
刀头8由直径相差一倍的两个同心扇面同心同向叠放而成，扇面的一径向边与刀背3重合设置；刀柄11厚度与小径管壁厚相同，且刀柄11上、下表面分别为与小径管外、内圆曲率相同的凸圆弧面17、凹圆弧面16，在刀柄的凸、凹圆弧面17、16上分别设置等深度开口直槽12、13，在刀柄11侧面设有两个横通孔14、15，刀柄11上的上表面直槽12、下表面直槽13和两个横通孔14、15在水平方向的投影上等间距设置。连接体9纵截面为直角梯形，直角梯形的上底和下底侧分别对应连接刀柄11和刀体1，直角梯形的直角边与刀背3、刀柄11上边相重合。横通孔4、横通孔15可以对比分析爬波在薄壁管上下表面约束下的特征波形。
刀体1的厚度15±0.5mm，刀体1的刀头8的厚度10±0.5mm；同心扇面7的弧面半径分别为50±0.5mm、25±0.5mm；刀体1上的横通孔4、5、6的直径1±0.1mm，深度(距较近边距离)分别为4±0.5mm、7±0.5mm、10±0.5mm；刀体的刀背3和刀口2的凸圆弧面直径与小径管外圆直径相同；刀柄11厚度15±0.5mm，刀柄上等间距分布了上表面直槽12(长度5mm，宽度0.2mm，深度1mm)、下表面直槽13(长度5mm，宽度0.2mm，深度1mm)、横通孔14、15的直径1±0.1mm，深度(距较近边距离)分别为2.5±0.5mm、4±0.5mm；连接刀体和刀柄的连接体9为一直角梯形，连接体的斜面10角度为33.7±0.5度。
该异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块，由TP347和20号钢分别制作两块外形尺寸相同的试块，分别对应异种钢小径管对接焊缝两侧不同的母材材质。

Claims (6)

1、异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块，包括刀体和刀柄，刀体包括刀头、刀背和刀口，其特征在于：刀柄通过连接体连接在刀体的刀背侧，刀体的刀背和刀口为曲率与小径管外圆曲率相同的凸圆弧面，在刀体侧面设有三个横通孔；刀头由直径相差一倍的两个同心扇面同心同向叠放而成，扇面的一径向边与刀背重合设置；刀柄厚度与小径管壁厚相同，且刀柄上、下表面分别为与小径管外、内圆曲率相同的凸、凹圆弧面，在刀柄的凸、凹圆弧面上分别设置等深度开口直槽，在刀柄侧面设有两个横通孔。
2、根据权利要求1所述的异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块，其特征在于：所述的连接体纵截面为直角梯形，直角梯形的上底和下底侧分别对应连接刀柄和刀体，直角梯形的直角边与刀背、刀柄上边相重合。
3、根据权利要求1或2所述的异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块，其特征在于：所述的刀柄上的上表面直槽、下表面直槽和两个横通孔在水平方向的投影上等间距设置。
4、根据权利要求3所述的异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块，其特征在于：所述的刀体的厚度14.5-15.5mm；刀头的厚度9.5-10.5mm，同心扇面的弧面半径分别为49.5-50.5mm、24.5-25.5mm；刀体上的横通孔的直径0.9-1.1mm，离下边距离分别为3.5-4.5、6.5-7.5mm、9.5-10.5mm。
5、根据权利要求4所述的异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块，其特征在于：所述的刀柄的上表面直槽和下表面直槽长度5mm，宽度0.2mm，深度1mm；刀柄的横通孔直径0.9-1.1mm，离上边距离分别为2-3mm、3.5-4.5mm。
6、根据权利要求5所述的异种钢小径管对接焊缝超声爬波探伤专用试块，其特征在于：所述的连接体的直角梯形的斜面与水平方向的夹角为33.2-34.2度。
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