CN107966494A - 超声波斜探头检测用dac基准曲线的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种超声波斜探头检测用DAC基准曲线的制作方法，包括以下步骤：制作转换块，将转换块放置在所述平底孔试块的入射面上形成组合试块；使用斜探头检测上述组合试块的缺陷时，在超声波设备上采集生成表征该类型缺陷及缺陷的位置的最高回波点；更换平底孔试块，再利用斜探头检测得到表征所以类型缺陷及缺陷的位置的DAC基准曲线，本发明中将转换块作为通用件，需要直探头检测时，使用平底孔试块即可，需要斜探头检测时，使用转换块与平底孔试块的组合即可，无需单独制作具有斜面的平底孔试块。
Description
技术领域
本发明涉及铸件检测技术领域，尤其涉及一种超声波斜探头检测用DAC基准曲线的制作方法。
背景技术
超声波检测定量常用的方法有距离-波幅曲线法（英文 Distance amplitudecurve简称为DAC曲线），它利用一套已知孔径和深度的试块，在超声波设备上制作一条孔径相等、深度不同的曲线，作为基准曲线，然后在检测铸件内部缺陷时，将检测得到的波形峰值与基准曲线比对，就可以于评估实际检测铸件中发现的缺陷当量。球墨铸铁件超声波检测常用的国际标准是EN12680-3《超声波检测 第三部分 球墨铸铁》，其中规定使用纵波直探头检测铸件。
如图1，对于直探头检测时，需要使用与被检测铸件采用相同的平底孔试块先制作基准曲线。上述国际标准中规定DAC基准曲线是根据平底孔试块制作而来的，该基准曲线制作时应避免试块与被检测铸件之间材质不同而引起的声学异性导致的检测结果差异，故需要检测试块的材质与被检测铸件工件的材质相同。依据以上规定，采用直探头检测时，针对不同材质的被检测铸件，就需要制作相应的平底孔试块，根据ASTM A609标准的规定，一种材质需要6个试块。例如QT400、QT500、QT600三种材质的铸件，就共计需要18个试块，且试块加工周期长（需要先铸造试块毛坯，然后内部初加工，检测合格后送到有资质的加工工厂进行精加工），精加工费用较高，一般一组试块加工费在2万元左右。
对有些缺陷位置由于直探头检测不到，不适合用直探头检测时，应使用斜探头配合扫查检测。但采用斜探头扫查铸件时，存在以下问题：使用斜探头扫查时，斜探头的常用折射角度有45度、60度、73度，我公司现用的为45度的斜探头。
为了能够使用斜探头对试块或铸件进行扫查，需要使用与斜探头折射角度相同的斜面试块200，才能保证斜探头的入射波按照预设路径进入斜面试块200内或铸件内。如图2。
例如，用斜探头来检测球墨铸铁时，由于超声波在球墨铸铁中的折射角为43.5度，这与斜探头自身的折射角度有45度不相等，导致超声波不能沿着预设路径进入球墨铸铁内，或者进入的超声波检测得到的缺陷位置与实际位置存在偏差，不能真实反映缺陷的位置和类型。
但是对于球墨铸铁这种材质的铸件而言，其自身的折射角已经固定，无法改变，为了使斜探头的折射角与球墨铸铁的折射角匹配，就需要重新校核斜探头在球墨铸铁材质中的折射角，可以通过增加斜面试块200的方式来校核斜探头在球墨铸铁材质中的折射角，将该斜面试块200的入射角β校准为与球墨铸铁中的折射角α相同的43.5度，这样虽然可以保证超声波沿着斜面试块200的入射面进入的折射角为43.5度，如图3。但是这就给斜探头用斜面试块200的加工增加了难度，这种不规则角度的斜面试块200需要专门的工装夹具，且角度的精度不宜控制，加工难度很大；而且对于不同材质的被检测铸件，与其对应的斜面试块200的入射角也不同，需要分别对应制作，加工量大，成本高。
所以，在使用斜探头扫查时，需要针对不同材质制作不同入射角的多种斜面试块200，这样不仅拉长了生产周期，而且增加了检测工作量和检测成本。
发明内容
有必要提出一种超声波斜探头检测用DAC基准曲线的制作方法。
一种超声波斜探头检测用DAC基准曲线的制作方法，包括以下步骤：
制作转换块，将转换块放置在平底孔试块的入射面上形成组合试块，转换块具有倾斜设置的光滑水平的表面作为斜探头超声波入射面，转换块的入射面的入射角与斜探头的折射角角度相等，转换块还具有水平底面，以与平底孔试块的顶面平面接触，所述平底孔试块具有光滑水平的表面作为直探头超声波入射面，平底孔试块的光滑水平表面与转换块的水平底面接触，在平底孔试块的底部设置用于模拟铸件各种类型缺陷的平底孔，若干平底孔试块的平底孔的深度相同或不同，进而由若干平底孔试块底部的平底孔模拟被检测铸件内部的各种类型缺陷及缺陷的位置；
使用斜探头检测上述组合试块的缺陷时，将斜探头放置在转换块的入射面上，通过斜探头发出的超声波检测组合试块中的平底孔试块底部的平底孔，在超声波设备上采集生成表征该类型缺陷及缺陷的位置的最高回波点；
更换平底孔试块，形成转换块与其他平底孔试块形成的组合试块，再利用斜探头检测该组合试块中的平底孔试块底部的平底孔，在超声波设备上采集生成表征该类型缺陷及缺陷的位置的最高回波点，以此类推，将每个平底孔试块与转换块组合后分别检测平底孔，在超声波设备上采集生成表征所以类型缺陷及缺陷的位置的最高回波点，依次连接最高回波的点，即可得到一条斜探头检测用DAC基准曲线。
本发明中将转换块作为通用件，需要直探头检测时，使用平底孔试块即可，需要斜探头检测时，使用转换块与平底孔试块的组合即可，如此，无需单独制作具有斜面的平底孔试块，大大降低了试块的加工成本，简化了操作复杂程度。
附图说明
图1为现有技术中的直探头平底孔试块的结构示意图。
图2为现有技术中入射角为β的斜面试块200的结构示意图。例如β可以为45°，60°，73°等。
图3为现有技术中入射角为43.5°的斜面试块200的结构示意图。
图4为本发明所述组合试块400的结构示意图。
图5为本发明中转换块的结构示意图。
图6为采用本发明方法检测得到的相同类型缺陷不同深度时的DAC基准曲线。本曲线中，横轴表示缺陷的不同深度，纵轴表示缺陷类型均为φ=3mm的平底孔。
图7为采用本发明方法检测得到的相同类型缺陷不同深度时的DAC基准曲线。本曲线中，三条曲线分别为φ=3mm、4mm、5mm的平底孔。
图中：平底孔试块100、平底孔101、斜面试块200、转换块300、入射面301、组合试块400。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
参见图4至图7，本发明实施例提供了一种超声波斜探头检测用DAC基准曲线的制作方法，包括以下步骤：
选用与被检测铸件材质相同的若干平底孔试块100，所述平底孔试块100具有光滑水平的表面作为直探头超声波入射面，在平底孔试块100的底部设置用于模拟铸件各种类型缺陷的平底孔101，若干平底孔试块100的平底孔101的深度h相同或不同，进而由若干平底孔试块100底部的平底孔101模拟被检测铸件内部的各种类型缺陷及缺陷的位置；
使用直探头检测每个平底孔试块100的平底孔101，在超声波设备上采集生成表征各种类型缺陷及缺陷的位置的最高回波点，依次连接最高回波的点，即可得到一条直探头用DAC基准曲线；
制作转换块300，将转换块300放置在所述平底孔试块100的入射面上形成组合试块400，转换块300具有倾斜设置的光滑水平的表面作为斜探头超声波入射面301，转换块300的入射面301的入射角与斜探头的折射角角度相等；
使用斜探头检测上述组合试块400的缺陷时，将斜探头放置在转换块300的入射面301上，通过斜探头发出的超声波检测组合试块400中的平底孔试块100底部的平底孔101，在超声波设备上采集生成表征该类型缺陷及缺陷的位置的最高回波点；
更换平底孔试块100，形成转换块300与其他平底孔试块100形成的组合试块400，再利用斜探头检测该组合试块400中的平底孔试块100底部的平底孔101，在超声波设备上采集生成表征该类型缺陷及缺陷的位置的最高回波点，以此类推，将每个平底孔试块100与转换块300组合后分别检测平底孔101，在超声波设备上采集生成表征所以类型缺陷及缺陷的位置的最高回波点，依次连接最高回波的点，即可得到一条斜探头用DAC基准曲线。
本发明中将转换块300作为通用件，需要直探头检测时，使用平底孔试块100即可，需要斜探头检测时，使用转换块300与平底孔试块100的组合即可，如此，无需单独制作具有斜面的平底孔试块100，大大降低了试块的加工成本，简化了操作复杂程度。
上述缺陷位置包括缺陷深度，在平底孔试块100中标记为h，而平底孔101的孔径可以根据铸件缺陷模拟设置，如3mm，5mm等。
进一步，所述转换块300为三角形块体，转换块300的材质为钢。由于钢的折射角为45°，与斜探头的折射角相等。
进一步，转换块300的材质为20#钢。
进一步，在斜探头与转换块300的入射面301之间涂耦合剂，在转换块300与平底孔试块100的入射面之间涂耦合剂。在转换块300与平底孔试块100的入射面接触时，残留空气层，为了排除空气层的影响，涂覆耦合剂，耦合剂的涂覆厚度为几微米。
本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (3)
1.一种超声波斜探头检测用DAC基准曲线的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
制作转换块，将转换块放置在平底孔试块的入射面上形成组合试块，转换块具有倾斜设置的光滑水平的表面作为斜探头超声波入射面，转换块的入射面的入射角与斜探头的折射角角度相等，转换块还具有水平底面，以与平底孔试块的顶面平面接触，所述平底孔试块具有光滑水平的表面作为直探头超声波入射面，平底孔试块的光滑水平表面与转换块的水平底面接触，在平底孔试块的底部设置用于模拟铸件各种类型缺陷的平底孔，若干平底孔试块的平底孔的深度相同或不同，进而由若干平底孔试块底部的平底孔模拟被检测铸件内部的各种类型缺陷及缺陷的位置；
使用斜探头检测上述组合试块的缺陷时，将斜探头放置在转换块的入射面上，通过斜探头发出的超声波检测组合试块中的平底孔试块底部的平底孔，在超声波设备上采集生成表征该类型缺陷及缺陷的位置的最高回波点；
更换平底孔试块，形成转换块与其他平底孔试块形成的组合试块，再利用斜探头检测该组合试块中的平底孔试块底部的平底孔，在超声波设备上采集生成表征该类型缺陷及缺陷的位置的最高回波点，以此类推，将每个平底孔试块与转换块组合后分别检测平底孔，在超声波设备上采集生成表征所以类型缺陷及缺陷的位置的最高回波点，依次连接最高回波的点，即可得到一条斜探头检测用DAC基准曲线。
2.如权利要求1所述的超声波斜探头检测用DAC基准曲线的制作方法，其特征在于：所述转换块为三角形块体，转换块的材质为钢。
3.如权利要求2所述的超声波斜探头检测用DAC基准曲线的制作方法，其特征在于：转换块的材质为20#钢。
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