CN108169339A - 一种超声水浸检测边缘盲区界定对比试块设计方法 - Google Patents

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赵帅军
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    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/30—Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects

Abstract

一种超声水浸检测边缘盲区界定对比试块设计方法，其特征在于：对比试块上有类似盘环件的直边，加工的人工缺陷能够代表盘环件超声检测边缘盲区，因此对比试块的形状选择长方体，人工缺陷选择横孔，选择GH4169材料及TC4材料棒材。具体加工制作方案：棒材按工艺锻造成长方体试验件，在长方体的长宽面、长高面及宽高面上，在垂直于长方体的长宽面、长高面及宽高面向长方体内加工不同深度及埋深的人工横孔缺陷，作为试验用人工缺陷对比试块。本发明的优点：填补盘、环件超声检测边缘盲区大小无标准的空白。指导盘、环类零件超声水浸检测边缘盲区大小设计，指导盘、环类零件毛坯尺寸设计，尽量减少采购毛料尺寸，降低采购成本。

Description

一种超声水浸检测边缘盲区界定对比试块设计方法
技术领域
本发明涉及无损检测技术领域，特别涉及了一种超声水浸检测边缘盲区界定对比试块设计方法。
背景技术
发动机盘、环件超声水浸检测时，在零件的边缘以及上、下表面会存在检测盲区，在零件加工时零件的边缘以及上、下表面一般会留有一定余量，最终去除，从而保证零件内部缺陷能可靠检出。目前国内超声检测标准中只给出了零件上、下端面的检测盲区数据，对于零件边缘处的盲区并未给出。导致工艺人员设计零件边缘超声水浸检测盲区大小没有标准指导，往往留出较大余量，以保证零件内部缺陷能可靠检出；同时这类零件毛坯采购时往往也留出较大余量，以保证零件加工及超声检测盲区需求，材料利用率不高但是采购成本却较高。
发明内容
本发明的目的是设计出超声水浸检测边缘盲区界定对比试块，确定超声水浸检测类零件边缘盲区大小。指导工艺员对盘、环件超声水浸检测边缘余量大小设计，同时也可指导盘、环件采购时确定毛料尺寸，做到保证零件质量同时又不浪费零件毛料采购成本，特提供了一种超声水浸检测边缘盲区界定对比试块设计方法。
本发明提供了一种超声水浸检测边缘盲区界定对比试块设计方法，其特征在于：对比试块上有类似盘环件的直边，加工的人工缺陷能够代表盘环件超声检测边缘盲区，因此对比试块的形状选择长方体，人工缺陷选择横孔，考虑到GH4169材料及TC4材料在发动机盘环件中应用较广泛，因此选择GH4169材料及TC4材料棒材。具体加工制作方案：棒材按工艺锻造成长方体试验件，在长方体的长宽面、长高面及宽高面上，在垂直于长方体的长宽面、长高面及宽高面向长方体内加工不同深度及埋深的人工横孔缺陷，作为试验用人工缺陷对比试块；
长方体的六个面均能作为检测面，在一个面上的一个人工缺陷，在与其相临的四个面均可作为检测面对其进行检测试验，这种设计可以做到加工尽可能少的人工缺陷，但是能满足试验要求的数据量，对比试块加工制作完毕后，通过对GH4169材料、TC4合金材料对比试块分别进行不同频率、检测灵敏度超声检测试验，确定零件不同埋深边缘盲区数据。
对比试块采用GH4169材料及TC4材料棒材，按工艺锻造成长方体试块4个(每种材料2个)，规格为110mm×100mm×50mm。在100mm高度和110mm宽度对称平面上分别按图1加工出孔深为2mm、3mm、4mm、5mm的横孔，通过选取不同的入射面可以获得表1所示人工缺陷横孔尺寸及对应埋深。
表1对比试块人工缺陷横孔尺寸及对应埋深
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：
本发明具体试验方案如下：
——GH4169试验件5MHz探头Ф0.8mm、Ф1.2mm两种灵敏度试验
——GH4169试验件10MHz探头Ф0.8mm、Ф1.2mm两种灵敏度试验
——TC4试验件5MHz探头Ф0.8mm灵敏度试验
——TC4试验件10MHz探头Ф0.8mm灵敏度试验
试验结果
通过试验获得了超声检测不同埋深对应的边缘盲区数据，见表2。
表2不同埋深超声检测边缘盲区数据表
发动机盘、环件超声水浸检测时，在零件的边缘以及上、下表面会存在检测盲区，在零件加工时零件的边缘以及上、下表面一般会留有一定余量，最终去除，从而保证零件内部缺陷能可靠检出。目前国内超声检测标准中只给出了零件上、下端面的检测盲区数据，对于零件边缘处的盲区并未给出。同时，水浸点聚焦探头进行分区检测时，在探头沉降时的边缘盲区需要随沉降深度不同进行实际测量确定盲区大小。因此，工艺人员在设计零件边缘超声水浸检测盲区大小时没有标准指导，往往留出较大余量，以保证零件内部缺陷能可靠检出；同时这类零件毛坯采购时往往也留出较大余量，以保证零件加工及超声检测盲区需求，材料利用率不高但是采购成本却较高。
本项技术就是针对以上问题，设计出超声水浸检测边缘盲区界定对比试块，确定超声水浸检测类零件边缘盲区大小。指导工艺员确定盘、环件超声水浸检测边缘余量大小，同时也可指导盘、环件采购时的毛料尺寸，做到保证零件质量同时又不浪费零件毛料采购成本。
本发明的优点：
本发明的实施，可以填补盘、环件超声检测边缘盲区大小无国内标准的空白。指导盘、环类零件超声水浸检测边缘盲区大小设计，指导盘、环类零件毛坯尺寸设计，尽量减少采购毛料尺寸，降低采购成本。该项技术属通用技术，适用于所有盘、环件超声水浸检测，应用范围广阔，可创造出一定经济效益。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为探头定位安装组装图。
具体实施方式
实施例1
本发明提供了一种超声水浸检测边缘盲区界定对比试块设计方法，其特征在于：对比试块上有类似盘环件的直边，加工的人工缺陷能够代表盘环件超声检测边缘盲区，因此对比试块的形状选择长方体，人工缺陷选择横孔，考虑到GH4169材料及TC4材料在发动机盘环件中应用较广泛，因此选择GH4169材料及TC4材料棒材。具体加工制作方案：棒材按工艺锻造成长方体试验件，在长方体的长宽面、长高面及宽高面上，在垂直于长方体的长宽面、长高面及宽高面向长方体内加工不同深度及埋深的人工横孔缺陷，作为试验用人工缺陷对比试块；
长方体的六个面均能作为检测面，在一个面上的一个人工缺陷，在与其相临的四个面均可作为检测面对其进行检测试验，这种设计可以做到加工尽可能少的人工缺陷，但是能满足试验要求的数据量，对比试块加工制作完毕后，通过对GH4169材料、TC4合金材料对比试块分别进行不同频率、检测灵敏度超声检测试验，确定零件不同埋深边缘盲区数据。
对比试块采用GH4169材料及TC4材料棒材，按工艺锻造成长方体试块4个(每种材料2个)，规格为110mm×100mm×50mm。在100mm高度和110mm宽度对称平面上分别按图1加工出孔深为2mm、3mm、4mm、5mm的横孔，通过选取不同的入射面可以获得表1所示人工缺陷横孔尺寸及对应埋深。
表1对比试块人工缺陷横孔尺寸及对应埋深
序号 横孔孔深mm 横孔埋深mm
1 2/3/4/5 5
2 2/3/4/5 10
3 2/3/4/5 15
4 2/3/4/5 20
5 2/3/4/5 25
6 2/3/4/5 30
7 2/3/4/5 35
8 2/3/4/5 40
9 2/3/4/5 45
10 2/3/4/5 50
11 2/3/4/5 55
12 2/3/4/5 60
13 2/3/4/5 65
14 2/3/4/5 70
15 2/3/4/5 75
16 2/3/4/5 80
17 2/3/4/5 85
18 2/3/4/5 95
19 2/3/4/5 100
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：
本发明具体试验方案如下：
——GH4169试验件5MHz探头Ф0.8mm、Ф1.2mm两种灵敏度试验
——GH4169试验件10MHz探头Ф0.8mm、Ф1.2mm两种灵敏度试验
——TC4试验件5MHz探头Ф0.8mm灵敏度试验
——TC4试验件10MHz探头Ф0.8mm灵敏度试验
试验结果
通过试验获得了超声检测不同埋深对应的边缘盲区数据，见表2。
表2不同埋深超声检测边缘盲区数据表
序号 埋深mm 边缘盲区mm 检测灵敏度-当量平底孔 点聚焦探头频率
1 ≦90 3 Ф0.8、Ф1.2 5MHz、10MHz
2 90～100 4 Ф0.8、Ф1.2 5MHz、10MHz
3 ≧100 5 Ф0.8、Ф1.2 5MHz、10MHz
发动机盘、环件超声水浸检测时，在零件的边缘以及上、下表面会存在检测盲区，在零件加工时零件的边缘以及上、下表面一般会留有一定余量，最终去除，从而保证零件内部缺陷能可靠检出。目前国内超声检测标准中只给出了零件上、下端面的检测盲区数据，对于零件边缘处的盲区并未给出。同时，水浸点聚焦探头进行分区检测时，在探头沉降时的边缘盲区需要随沉降深度不同进行实际测量确定盲区大小。因此，工艺人员在设计零件边缘超声水浸检测盲区大小时没有标准指导，往往留出较大余量，以保证零件内部缺陷能可靠检出；同时这类零件毛坯采购时往往也留出较大余量，以保证零件加工及超声检测盲区需求，材料利用率不高但是采购成本却较高。
本项技术就是针对以上问题，设计出超声水浸检测边缘盲区界定对比试块，确定超声水浸检测类零件边缘盲区大小。指导工艺员确定盘、环件超声水浸检测边缘余量大小，同时也可指导盘、环件采购时的毛料尺寸，做到保证零件质量同时又不浪费零件毛料采购成本。

Claims (2)

1.一种超声水浸检测边缘盲区界定对比试块设计方法，其特征在于：对比试块上有类似盘环件的直边，加工的人工缺陷能够代表盘环件超声检测边缘盲区，因此对比试块的形状选择长方体，人工缺陷选择横孔，考虑到GH4169材料及TC4材料在发动机盘环件中应用较广泛，因此选择GH4169材料及TC4材料棒材。具体加工制作方案：棒材按工艺锻造成长方体试验件，在长方体的长宽面、长高面及宽高面上，在垂直于长方体的长宽面、长高面及宽高面向长方体内加工不同深度及埋深的人工横孔缺陷，作为试验用人工缺陷对比试块；
长方体的六个面均能作为检测面，在一个面上的一个人工缺陷，在与其相临的四个面均可作为检测面对其进行检测试验，这种设计可以做到加工尽可能少的人工缺陷，但是能满足试验要求的数据量，对比试块加工制作完毕后，通过对GH4169材料、TC4合金材料对比试块分别进行不同频率、检测灵敏度超声检测试验，确定零件不同埋深边缘盲区数据。
2.按照权利要求1所述的超声水浸检测边缘盲区界定对比试块设计方法，其特征在于：对比试块采用GH4169材料及TC4材料棒材，按工艺锻造成长方体试块4个，每种材料2个，规格为110mm×100mm×50mm。在100mm高度和110mm宽度对称平面上分别加工出孔深为2mm、3mm、4mm、5mm的横孔。
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