CN112051325A - 一种用于带涂层焊接接头阵列涡流检测的试块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于带涂层焊接接头阵列涡流检测的试块，包括试块本体，试块本体为平板焊接接头，试块本体由下部母材及上部母材焊接而成，试块本体的正面设置有涂层，下部母材的正面及背面均开设有下部人工槽组，试块本体中焊缝中心位置的正面及背面均开设有中心人工槽组，试块本体中焊缝上熔合线位置的正面及背面均开设有熔合线人工槽组，上部母材的正面及背面均设置有平底孔人工缺陷组，该试块能够有效提高带导电涂层焊接接头涡流检测的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种试块，具体涉及一种用于带涂层焊接接头阵列涡流检测的试块。
背景技术
焊接是连接各个构件最主要的方式之一，采用合适的检测方法及早发现焊接接头开裂是避免造成事故的有效途径。由于服役环境要求，部分部件要对表面进行喷涂防护，通常以碳化钨涂层最为普遍，以增强表面的抗磨、耐蚀性能。喷涂费用高昂，去除困难，在检修时通常要求在带表面涂层的情况下进行检测。因此，开发一种带碳化钨涂层的焊接接头试块用于现场阵列涡流检测，对保证设备的安全经济运行具有极其重要的意义。
涡流检测作为一项重要的表面无损检测方法，因其检测效率高、准确性高广泛应用于各类导电部件的表面裂纹及腐蚀检测，由于碳化钨涂层涂层为导电材料，同时焊缝与两侧母材存在金相组织、硬度、电导率等差异，对涡流检测灵敏度有较大影响。现有试块人工缺陷方向单一、位置固定、无导电涂层，不能模拟带导电涂层焊接接头的实际情况，因此开发一种具有模拟上述情况的试块，可大幅提高带导电涂层焊接接头涡流检测的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于带涂层焊接接头阵列涡流检测的试块，该试块能够有效提高带导电涂层焊接接头涡流检测的可靠性。
为达到上述目的，本发明所述的用于带涂层焊接接头阵列涡流检测的试块包括试块本体，试块本体为平板焊接接头，试块本体由下部母材及上部母材焊接而成，试块本体的正面设置有涂层，下部母材的正面及背面均开设有下部人工槽组，试块本体中焊缝中心位置的正面及背面均开设有中心人工槽组，试块本体中焊缝上熔合线位置的正面及背面均开设有熔合线人工槽组，上部母材的正面及背面均设置有平底孔人工缺陷组。
下部人工槽组包括第一刻槽、第二刻槽、第三刻槽、第四刻槽及第五刻槽；
第一刻槽的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.2mm及70mm；
第二刻槽的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.5mm及140mm；
第三刻槽的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、1mm及210mm；
第四刻槽的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、2mm及280mm；
第五刻槽的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.5mm及10mm；
第一刻槽、第二刻槽、第三刻槽、第四刻槽及第五刻槽与试块本体下端之间的距离为50mm。
中心人工槽组包括第六刻槽、第七刻槽、第八刻槽、第九刻槽及第十刻槽；
第六刻槽的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.2mm及70mm；
第七刻槽的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.5mm及140mm；
第八刻槽的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、1mm及210mm；
第九刻槽的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、2mm及280mm；
第十刻槽的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.5mm及10mm。
熔合线人工槽组包括第十一刻槽、第十二刻槽、第十三刻槽及第十四刻槽；
第十一刻槽的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.1mm、0.5mm及100mm；
第十二刻槽的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.1mm、1mm及170mm；
第十三刻槽的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.1mm、2mm及240mm；
第十四刻槽的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.1mm、0.5mm及10mm。
平底孔人工缺陷组包括第一平底孔、第二平底孔、第三平底孔、第四平底孔及第五平底孔；
第一平底孔的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为1mm、0.2mm及70mm；
第二平底孔的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为1mm、0.5mm及140mm；
第三平底孔的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为2mm、1mm及210mm；
第四平底孔的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为3mm、2mm及280mm；
第五平底孔的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为1mm、0.5mm及10mm。
涂层为碳化钨层，涂层的厚度为0.35mm，涂层的表面粗糙度小于等于0.63μm。
焊缝表面与上部母材表面及下部母材表面平齐，试块本体的厚度为15mm，试块本体的长度为350mm，焊缝沿长度方向，焊缝的宽度为20mm，上部母材的宽度及下部母材的宽度均为110mm。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的用于带涂层焊接接头阵列涡流检测的试块包括试块本体，其中，试块本体的正面及背面上设置有下部人工槽组、中心人工槽组、熔合线人工槽组及平底孔人工缺陷组，以模拟母材和焊缝中心的非边缘人工槽模拟开裂，平非边缘底孔模拟腐蚀损伤，边缘孔、槽模拟边缘检测，继而确定阵列涡流检测灵敏度，同时识别并区分带涂层焊接接头中热影响区固有信号的相位和人工槽缺陷的相位，通过转换相位显示，使人工槽缺陷信号突出显示，抑制热影响区固有信号，同时通过最外侧的刻槽及平底孔能够模拟检测时的边缘效应，提高检测可靠性，同时反面不带涂层，可应用于非涂层平面接头的检测。
附图说明
图1为本发明的正面图；
图2为本发明的背面图。
其中，1为第一刻槽、2为第二刻槽、3为第三刻槽、4为第四刻槽、5为第六刻槽、6为第七刻槽、7为第八刻槽、8为第九刻槽、9为第十一刻槽、10为第十二刻槽、11为第十三刻槽、12为第一平底孔、13为第二平底孔、14为第三平底孔、15为第四平底孔、16为第五刻槽、17为第十刻槽、18为第十四刻槽、19为第五平底孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1及图2，本发明所述的用于带涂层焊接接头阵列涡流检测的试块包括试块本体，试块本体为平板焊接接头，试块本体由下部母材及上部母材焊接而成，试块本体的正面设置有涂层，下部母材的正面及背面均开设有下部人工槽组，试块本体中焊缝中心位置的正面及背面均开设有中心人工槽组，试块本体中焊缝上熔合线位置的正面及背面均开设有熔合线人工槽组，上部母材的正面及背面均设置有平底孔人工缺陷组。
下部人工槽组包括第一刻槽1、第二刻槽2、第三刻槽3、第四刻槽4及第五刻槽16；第一刻槽1的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.2mm及70mm；第二刻槽2的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.5mm及140mm；第三刻槽3的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、1mm及210mm；第四刻槽4的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、2mm及280mm；第五刻槽16的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.5mm及10mm；第一刻槽1、第二刻槽2、第三刻槽3、第四刻槽4及第五刻槽16与试块本体下端之间的距离为50mm。
中心人工槽组包括第六刻槽5、第七刻槽6、第八刻槽7、第九刻槽8及第十刻槽17；第六刻槽5的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.2mm及70mm；第七刻槽6的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.5mm及140mm；第八刻槽7的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、1mm及210mm；第九刻槽8的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、2mm及280mm；第十刻槽17的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.5mm及10mm。
熔合线人工槽组包括第十一刻槽9、第十二刻槽10、第十三刻槽11及第十四刻槽18；第十一刻槽9的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.1mm、0.5mm及100mm；第十二刻槽10的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.1mm、1mm及170mm；第十三刻槽11的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.1mm、2mm及240mm；第十四刻槽18的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.1mm、0.5mm及10mm。
平底孔人工缺陷组包括第一平底孔12、第二平底孔13、第三平底孔14、第四平底孔15及第五平底孔19；第一平底孔12的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为1mm、0.2mm及70mm；第二平底孔13的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为1mm、0.5mm及140mm；第三平底孔14的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为2mm、1mm及210mm；第四平底孔15的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为3mm、2mm及280mm；第五平底孔19的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为1mm、0.5mm及10mm。
涂层为碳化钨层，涂层的厚度为0.35mm，涂层的表面粗糙度小于等于0.63μm；试块本体为平板焊接接头，焊缝表面与上部母材表面及下部母材表面平齐，试块本体的厚度为15mm，试块本体的长度为350mm，焊缝沿长度方向，焊缝的宽度为20mm，上部母材的宽度及下部母材的宽度均为110mm。
阵列涡流检测时，通过第一刻槽1、第二刻槽2、第三刻槽3、第四刻槽4、第六刻槽5、第七刻槽6、第八刻槽7、第九刻槽8、第一平底孔12、第二平底孔13、第三平底孔14及第四平底孔15确定开裂、腐蚀检测灵敏度。在第十一刻槽9、第十二刻槽10、第三刻槽3及熔合线处找出热影响区固有反射信号，识别并区分带涂层焊接接头中热影响区固有信号的相位和人工槽缺陷的相位，通过转换相位显示，使人工槽缺陷信号突出显示，抑制热影响区固有信号。在第五刻槽16、第十刻槽17、第十四刻槽18及第五平底孔19中验证边缘效应对上述检测灵敏度的影响，以提高检测可靠性。
本发明考虑了实际检测中的导电涂层、开裂、腐蚀、边缘效应等因素对涡流检测的影响，真实模拟了检测现场情况，同时增加了不带涂层的但有人工缺陷的反面，适应性更加广阔，本发明的应用有利于提高阵列涡流检测方法在实际检测应用中的灵敏度调整、缺陷定量，实用性强。
尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。
Claims (7)
1.一种用于带涂层焊接接头阵列涡流检测的试块，其特征在于，包括试块本体，试块本体为平板焊接接头，试块本体由下部母材及上部母材焊接而成，试块本体的正面设置有涂层，下部母材的正面及背面均开设有下部人工槽组，试块本体中焊缝中心位置的正面及背面均开设有中心人工槽组，试块本体中焊缝上熔合线位置的正面及背面均开设有熔合线人工槽组，上部母材的正面及背面均设置有平底孔人工缺陷组。
2.根据权利要求1所述的用于带涂层焊接接头阵列涡流检测的试块，其特征在于，下部人工槽组包括第一刻槽(1)、第二刻槽(2)、第三刻槽(3)、第四刻槽(4)及第五刻槽(16)；
第一刻槽(1)的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.2mm及70mm；
第二刻槽(2)的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.5mm及140mm；
第三刻槽(3)的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、1mm及210mm；
第四刻槽(4)的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、2mm及280mm；
第五刻槽(16)的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.5mm及10mm；
第一刻槽(1)、第二刻槽(2)、第三刻槽(3)、第四刻槽(4)及第五刻槽(16)与试块本体下端之间的距离为50mm。
3.根据权利要求2所述的用于带涂层焊接接头阵列涡流检测的试块，其特征在于，中心人工槽组包括第六刻槽(5)、第七刻槽(6)、第八刻槽(7)、第九刻槽(8)及第十刻槽(17)；
第六刻槽(5)的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.2mm及70mm；
第七刻槽(6)的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.5mm及140mm；
第八刻槽(7)的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、1mm及210mm；
第九刻槽(8)的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、2mm及280mm；
第十刻槽(17)的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.05mm、0.5mm及10mm。
4.根据权利要求3所述的用于带涂层焊接接头阵列涡流检测的试块，其特征在于，熔合线人工槽组包括第十一刻槽(9)、第十二刻槽(10)、第十三刻槽(11)及第十四刻槽(18)；
第十一刻槽(9)的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.1mm、0.5mm及100mm；
第十二刻槽(10)的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.1mm、1mm及170mm；
第十三刻槽(11)的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.1mm、2mm及240mm；
第十四刻槽(18)的长度、宽度、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为10mm、0.1mm、0.5mm及10mm。
5.根据权利要求1所述的用于带涂层焊接接头阵列涡流检测的试块，其特征在于，平底孔人工缺陷组包括第一平底孔(12)、第二平底孔(13)、第三平底孔(14)、第四平底孔(15)及第五平底孔(19)；
第一平底孔(12)的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为1mm、0.2mm及70mm；
第二平底孔(13)的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为1mm、0.5mm及140mm；
第三平底孔(14)的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为2mm、1mm及210mm；
第四平底孔(15)的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为3mm、2mm及280mm；
第五平底孔(19)的直径、深度以及与试块本体左侧之间的距离分别为1mm、0.5mm及10mm。
6.根据权利要求1所述的用于带涂层焊接接头阵列涡流检测的试块，其特征在于，涂层为碳化钨层，涂层的厚度为0.35mm，涂层的表面粗糙度小于等于0.63μm。
7.根据权利要求1所述的用于带涂层焊接接头阵列涡流检测的试块，其特征在于，焊缝表面与上部母材表面及下部母材表面平齐，试块本体的厚度为15mm，试块本体的长度为350mm，焊缝沿长度方向，焊缝的宽度为20mm，上部母材的宽度及下部母材的宽度均为110mm。
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