CN217820199U

CN217820199U - 超声检测用斜入射灵敏度对比试块

Info

Publication number: CN217820199U
Application number: CN202221576246.XU
Authority: CN
Inventors: 范靳科; 樊仲祥; 许常青; 赵萍; 许啸; 温鹏飞; 白斌杰; 齐洋
Original assignee: Taiyuan Heavy Industry Co Ltd
Current assignee: Taiyuan Heavy Industry Co Ltd
Priority date: 2022-06-23
Filing date: 2022-06-23
Publication date: 2022-11-15
Anticipated expiration: 2032-06-23

Abstract

本实用新型公开了一种超声检测用斜入射灵敏度对比试块，包括上端面、下端面、左侧面、右侧面、正面、背面，上端面大于下端面，左侧面垂直于上端面和下端面，右侧面为斜面，右侧面与上端面之间具有夹角，该试块上设置有多个人工缺陷，包括从正面钻制的多个第一横孔、从背面钻制的多个第二横孔、加工在左侧面上的多个线切槽、加工在右侧面上的多个矩形槽、加工在右侧面的多个第一平底孔和第二平底孔。本实用新型的超声检测用斜入射灵敏度对比试块结构简单、操作方便、适用范围广，可实现工件的各种类型、各个方向的缺陷由浅及深的全面扫查，能更直观、更快速、更便捷地确定工件缺陷。

Description

超声检测用斜入射灵敏度对比试块

技术领域

本实用新型属于无损检测技术领域，尤其涉及一种超声检测用斜入射灵敏度对比试块。

背景技术

无损检测在特种设备、风电、航空航天、民用核电、石油石化、船舶等行业有广泛的应用。作为新能源的风电行业，随着装备技术的发展，大功率载荷、运行工况复杂导致传动部分的轮轴类零件的齿部经常出现断裂失效，为了更好的控制质量，对开齿表淬的齿部区域提出了超声检测要求。但开齿后，由于结构复杂、外形不规则，且缺少合适的对比试块，常规超声技术对齿部区域无法进行有效的检测。

作为风电产品中的关键的运行部件，风电齿轮箱的行星轮、太阳轮的齿部的质量要求更加细致明确，对各种缺陷的控制更加严格，齿部要求不得有大于0.8mm的任何缺陷，齿面不得有任何缺陷。为了对缺陷进行精确定位、定量，除了增加相控阵等新的检测技术外，还需要有一种针对各种类型的不同方向分布的缺陷的模拟对比试块。而目前还没有一种合适的检测用试块，因此需要研发一种既符合现行标准规范要求又可以满足其他有类似严格要求的相关产品的模拟缺陷的对比试块。

实用新型内容

为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本实用新型提供一种超声检测用斜入射灵敏度对比试块，包括上端面、下端面、左侧面、右侧面、正面、背面，所述上端面大于所述下端面，所述左侧面垂直于所述上端面和所述下端面，所述右侧面为斜面，所述右侧面与所述上端面之间具有夹角，其中：所述上端面为检测面，所述左侧面为第一基准面，所述右侧面为第二基准面；所述超声检测用斜入射灵敏度对比试块上设置有多个人工缺陷，所述多个人工缺陷包括从所述正面钻制的多个第一横孔、从所述背面钻制的多个第二横孔、加工在所述左侧面上的多个线切槽、加工在所述右侧面上的多个矩形槽、加工在所述右侧面的多个第一平底孔和第二平底孔；所述多个第一横孔和所述多个第二横孔均沿着从所述上端面到所述下端面且从所述左侧面到所述右侧面的方向成排设置，所述第一横孔和所述第二横孔均平行于所述上端面；所述线切槽平行于所述上端面，所述第一平底孔和所述第二平底孔均垂直于所述右侧面，所述矩形槽设置在所述第一平底孔和所述第二平底孔之间。

进一步地，在上述超声检测用斜入射灵敏度对比试块中，所述第一横孔和所述第二横孔相距20mm～30mm，所述第一横孔和所述第二横孔各自的数量为3～6个，所述第一横孔和所述第二横孔的直径为

孔深范围为5mm～80mm。

进一步地，在上述超声检测用斜入射灵敏度对比试块中，所述第一横孔的直径为

孔深为20mm～40mm；所述第二横孔的直径为

孔深为20mm～40mm；所述第一横孔和所述第二横孔的内孔面光洁度为Ra3.2μm。

进一步地，在上述超声检测用斜入射灵敏度对比试块中，所述线切槽的数量为3～6个，所述线切槽的宽度为0.5mm、深度至少为1mm、长度为10mm～25mm。

进一步地，在上述超声检测用斜入射灵敏度对比试块中，所述第一平底孔靠近所述正面设置为一排，所述第二平底孔靠近所述背面设置为一排，所述第一平底孔和所述第二平底孔各自的数量为3～6个。

进一步地，在上述超声检测用斜入射灵敏度对比试块中，所述第一平底孔和所述第二平底孔的直径为

深度为5mm～80mm、内孔面光洁度为Ra3.2μm。

进一步地，在上述超声检测用斜入射灵敏度对比试块中，所述第一平底孔的直径为0.5mm，所述第二平底孔的直径为

所述第一平底孔和所述第二平底孔的深度为10mm～15mm。

进一步地，在上述超声检测用斜入射灵敏度对比试块中，所述矩形槽设置在所述第一平底孔所在的排和所述第二平底孔所在的排之间，所述矩形槽的数量为3～6个，所述矩形槽的深度和宽度均至少为1mm、长度为10mm～25mm，所述矩形槽的三个长方形面的表面光洁度为Ra3.2μm。

进一步地，在上述超声检测用斜入射灵敏度对比试块中，其特征在于，所述右侧面与所述上端面之间的夹角为30°～75°。

进一步地，在上述超声检测用斜入射灵敏度对比试块中，所述上端面的表面光洁度与所检工件表面光洁度相一致。

本实用新型的超声检测用斜入射灵敏度对比试块具有如下优点和有益效果：结构简单、操作方便、适用范围广，可实现工件的各种类型、各个方向的缺陷由浅及深的全面扫查，能更直观、更快速、更便捷地确定工件缺陷。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的超声检测用斜入射灵敏度对比试块的主视图；

图2为本实用新型的超声检测用斜入射灵敏度对比试块的左视图；

图3为本实用新型的超声检测用斜入射灵敏度对比试块的右视图；

图4为本实用新型的超声检测用斜入射灵敏度对比试块的俯视图。

附图标记说明：

1-第一横孔、2-第二横孔、3-线切槽、4-矩形槽、5-第一平底孔、6-第二平底孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型的超声检测用斜入射灵敏度对比试块整体上为梯形块结构，其垂直断面为下底小、上底大的梯形，其横断面为长方形，具体而言，本实用新型的超声检测用斜入射灵敏度对比试块包括上端面A1、下端面A2、左侧面B、右侧面C、正面D1、背面D2，上端面A1大于下端面A2，左侧面B垂直于上端面A1和下端面A2，右侧面C为斜面，其与上端面A1之间的夹角为β。在本实用新型的超声检测用斜入射灵敏度对比试块中，上端面A1为检测面，左侧面B为第一基准面，右侧面C为第二基准面。

本实用新型的超声检测用斜入射灵敏度对比试块上设置有多个人工缺陷，包括：从正面D1钻制的多个第一横孔1、从背面D2钻制的多个第二横孔2、加工在左侧面B上的多个线切槽3、加工在右侧面C上的多个矩形槽4、加工在右侧面C的多个第一平底孔5和第二平底孔6。

多个第一横孔1和多个第二横孔2均沿着从上端面A1到下端面A2且从左侧面B到右侧面C的方向成排设置，第一横孔1和第二横孔2均平行于上端面A1。

作为一种具体实施方式，第一横孔1和第二横孔2相距20mm～30mm，第一横孔1和第二横孔2各自的数量为3～6个，第一横孔1和第二横孔2的直径为

孔深范围为5mm～80mm。

优选地，第一横孔1的直径为

孔深为20mm～40mm；第二横孔2的直径为

孔深为20mm～40mm；第一横孔1和第二横孔2的内孔面光洁度为Ra3.2μm。

线切槽3的数量为3～6个，线切槽3平行于上端面A1，并且作为一种具体实施方式，线切槽3的宽度为0.5mm、深度至少为1mm、长度为10mm～25mm。

加工在右侧面C的多个第一平底孔5和第二平底孔6中，第一平底孔5靠近正面D1设置为一排，第二平底孔6靠近背面D2设置为一排，第一平底孔5和第二平底孔6均垂直于右侧面C，第一平底孔5和第二平底孔6各自的数量为3～6个。

作为一种具体实施方式，第一平底孔5和第二平底孔6的直径为

深度为5mm～80mm、内孔面光洁度为Ra3.2μm。

优选地，第一平底孔5的直径为0.5mm，第二平底孔6的直径为

第一平底孔5和第二平底孔6的深度为10mm～15mm。

矩形槽4设置在第一平底孔5所在的排和第二平底孔6所在的排之间，矩形槽4的数量为3～6个，并且作为一种具体实施方式，矩形槽4的深度和宽度均至少为1mm、长度为10mm～25mm，矩形槽4的三个长方形面的表面光洁度为Ra3.2μm。

作为一种具体实施方式，右侧面C与上端面A1之间的夹角β为30°～75°，例如夹角β可以为45°、60°、70°或其他所需的特定角度。

作为一种具体实施方式，从上端面A1至下端面A2的距离为30mm～100mm。

作为一种具体实施方式，作为检测面的上端面A1的表面光洁度与所检工件表面光洁度相一致。

优选地，作为检测面的上端面A1的表面光洁度不低于Ra3.2μm。

作为一种具体实施方式，本实用新型的超声检测用斜入射灵敏度对比试块的材质与所检工件的材质相同。例如，本实用新型的超声检测用斜入射灵敏度对比试块的材质为组织均匀、声学各向同性、晶粒度为6～8级的风电齿轮用17CrNiMoAFD合金钢。

本实用新型的超声检测用斜入射灵敏度对比试块的使用方法为：

1、制作横孔、线切槽、矩形槽、平底孔的灵敏度曲线，具体包括：

1.1将横波或纵波斜探头置于所述超声检测用斜入射灵敏度对比试块的检测面即上端面A1，使探头声束轴线与横孔的轴线相垂直，前后左右缓慢移动探头找出最高反射回波的位置，利用直射法依次找出不同埋藏深度的相同直径的横孔最高反射回波，并将其圆滑连接成一条曲线，然后将曲线调整至满屏的20％～80％范围内，即可获得横孔灵敏度曲线；

1.2将横波或纵波斜探头置于所述超声检测用斜入射灵敏度对比试块的检测面即上端面A1，使探头声束轴线与线切槽的长度方向相垂直，前后左右缓慢移动探头找出最高反射回波的位置，利用直射法依次找出不同埋藏深度的线切槽最高反射回波，并将其圆滑连接成一条曲线，然后将曲线调整至满屏的20％～80％范围内，即可获得线切槽灵敏度曲线；

1.3将横波或纵波斜探头置于所述超声检测用斜入射灵敏度对比试块的检测面即上端面A1，使探头声束轴线与矩形槽的长度方向相垂直，前后左右缓慢移动探头找出最高反射回波的位置，利用直射法依次找出不同埋藏深度的矩形槽最高反射回波，并将其圆滑连接成一条曲线，然后将曲线调整至满屏的20％～80％范围内，即可获得矩形槽灵敏度曲线；

1.4将横波或纵波斜探头置于所述超声检测用斜入射灵敏度对比试块的检测面即上端面A1，使探头声束轴线与平底孔的底面相垂直，前后左右缓慢移动探头找出最高反射回波的位置，利用直射法依次找出不同埋藏深度的相同直径的平底孔最高反射回波，并将其圆滑连接成一条曲线，然后将曲线调整至满屏的20％～80％范围内，即可获得平底孔灵敏度曲线。

2、使用超声波检测设备和探头对工件进行检测，记录缺陷波形，与所述超声检测用斜入射灵敏度对比试块的横孔、线切槽、矩形槽、平底孔灵敏度曲线对照，根据缺陷和波形之间的对应关系，确定工件的缺陷。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型的超声检测用斜入射灵敏度对比试块结构简单、操作方便、适用范围广，可实现工件的各种类型、各个方向的缺陷由浅及深的全面扫查，能更直观、更快速、更便捷地确定工件缺陷。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种超声检测用斜入射灵敏度对比试块，其特征在于，所述超声检测用斜入射灵敏度对比试块包括上端面、下端面、左侧面、右侧面、正面、背面，所述上端面大于所述下端面，所述左侧面垂直于所述上端面和所述下端面，所述右侧面为斜面，所述右侧面与所述上端面之间具有夹角，其中：

所述上端面为检测面，所述左侧面为第一基准面，所述右侧面为第二基准面；

所述超声检测用斜入射灵敏度对比试块上设置有多个人工缺陷，所述多个人工缺陷包括从所述正面钻制的多个第一横孔、从所述背面钻制的多个第二横孔、加工在所述左侧面上的多个线切槽、加工在所述右侧面上的多个矩形槽、加工在所述右侧面的多个第一平底孔和第二平底孔；

所述多个第一横孔和所述多个第二横孔均沿着从所述上端面到所述下端面且从所述左侧面到所述右侧面的方向成排设置，所述第一横孔和所述第二横孔均平行于所述上端面；所述线切槽平行于所述上端面，所述第一平底孔和所述第二平底孔均垂直于所述右侧面，所述矩形槽设置在所述第一平底孔和所述第二平底孔之间。

2.根据权利要求1所述的超声检测用斜入射灵敏度对比试块，其特征在于，所述第一横孔和所述第二横孔相距20mm～30mm，所述第一横孔和所述第二横孔各自的数量为3～6个，所述第一横孔和所述第二横孔的直径为

孔深范围为5mm～80mm。

3.根据权利要求2所述的超声检测用斜入射灵敏度对比试块，其特征在于，所述第一横孔的直径为

孔深为20mm～40mm；所述第二横孔的直径为

4.根据权利要求1所述的超声检测用斜入射灵敏度对比试块，其特征在于，所述线切槽的数量为3～6个，所述线切槽的宽度为0.5mm、深度至少为1mm、长度为10mm～25mm。

5.根据权利要求1所述的超声检测用斜入射灵敏度对比试块，其特征在于，所述第一平底孔靠近所述正面设置为一排，所述第二平底孔靠近所述背面设置为一排，所述第一平底孔和所述第二平底孔各自的数量为3～6个。

6.根据权利要求5所述的超声检测用斜入射灵敏度对比试块，其特征在于，所述第一平底孔和所述第二平底孔的直径为

深度为5mm～80mm、内孔面光洁度为Ra3.2μm。

7.根据权利要求6所述的超声检测用斜入射灵敏度对比试块，其特征在于，所述第一平底孔的直径为0.5mm，所述第二平底孔的直径为

所述第一平底孔和所述第二平底孔的深度为10mm～15mm。

8.根据权利要求5所述的超声检测用斜入射灵敏度对比试块，其特征在于，所述矩形槽设置在所述第一平底孔所在的排和所述第二平底孔所在的排之间，所述矩形槽的数量为3～6个，所述矩形槽的深度和宽度均至少为1mm、长度为10mm～25mm，所述矩形槽的三个长方形面的表面光洁度为Ra3.2μm。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的超声检测用斜入射灵敏度对比试块，其特征在于，所述右侧面与所述上端面之间的夹角为30°～75°。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的超声检测用斜入射灵敏度对比试块，其特征在于，所述上端面的表面光洁度与所检工件表面光洁度相一致。