專利名稱：小徑管焊接超聲探傷用試塊裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及金屬焊接超聲探傷用試塊，是超聲探傷儀的配套器件，為儀表配套裝置，屬機械類。
目前，已有的、用于小徑管焊接超聲探傷的試塊裝置，其缺點是，它在專用試塊上只能測定Ⅰ次波的距離一波幅曲線，不能用于Ⅱ次回波對缺陷進行定量分析。還需另做一塊聲損失修正試塊。這樣，與判斷實際缺陷所需的靈敏度相差較大，會導致判斷不準確。
本實用新型的目的，是提供與雙晶片、內傾角探頭相配套的試塊裝置，即對探頭性能的測定、Ⅱ次回波距離一波幅曲線的測定以及對制作判斷缺陷靈敏度曲線都具有準確度高和對聲損失有自補償能力的試塊裝置。
本實用新型的技術方案是至少由A、B、C三個試塊組成，A試塊為探頭性能測定試塊，B試塊為探頭特性曲線測定試塊，C試塊為探傷工藝用試塊，即對缺陷定性定位定量用試塊。其中，A試塊是一扁長鋼塊，長L1×寬D1×高H1的長×寬的兩個面是曲率半徑與被測曲率管徑相近的曲面(101)，在長度L1方向的一端做有R1=15～25mm的圓弧(102)，用于測試波束中心入射點；另一端做有R2=15～25mm和R3=35～45mm的圓弧端面(103)，用于調整掃描比例；中部打有順寬度方向的至少5個φ(1～1.5)mm的橫通孔，其中兩個孔(104)的孔距是3mm，深度有7.5mm，用于測定探頭縱向分辨率。3個孔(105)的孔距為30mm，深度分別為5、7、9mm，用于測定探頭折射角。B試塊也是一個扁長鋼塊，長L2×寬D2×高H2的長×寬兩個面與被測管外徑相同或相近曲率的曲面(101)；中部打有順寬度D2方向的至少9個φ(1～1.5)mm的橫通孔(201)，深度分別為4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm，用于測定探頭的距離-波幅中心特性曲線。C試塊是一段半剖管，該試塊與被測管的外半徑R、壁厚相同或相近，其一個端面與垂直面有(90°-β)=γ傾斜角的斜端面(301)，其中β是探頭的折射角。端面上均勻地打有不同深度的至少5個φ(1～1.5)mm的斜柱平底孔(302)，用于制作模擬缺陷設定的距離-波幅曲線；在中部內壁上至少打有1個φ(1～2)×2mm深的平底柱孔(303)，用于測定1次聲波軸交點偏斜角及掃描定位校正；還至少打有2個φ(1～1.5)×2mm深的柱孔(305)，用于測定探頭橫向分辨率。在中間部位的外壁上，至少打有1個φ(1～2)×2mm的柱孔(304)，用于測定Ⅱ次回波聲軸交點偏斜角。在中部的內壁上至少還打有深為1mm的槽口(306)，用于根部缺陷當量比較。
在對小徑管焊接接頭進行超聲探傷時，用上述試塊測定探頭性能測定Ⅱ次回波的距離-波幅曲線和制作判斷缺陷靈敏度曲線時，就能達到對聲損失進行自補償和判傷準確度高的目的。
本實用新型的優點及有益效果1．用斜柱平底孔的靈敏度折算為球孔的當量靈敏度，所給出的判傷靈敏度曲線更接近實際氣孔缺陷所需的靈敏度，具有判斷缺陷準確度高的優點。2．C試塊采用與被探測管的外徑、壁厚相同或相近的管材，并在壁厚層間設定了不同深度的斜柱平底孔，由此制作的Ⅱ次回波的距離-波幅曲線，排除了對接觸聲損失和內曲率擴散聲損失的影響，已經進行了自補償，無須像已有技術那樣，在測定Ⅰ次波的距離-波幅曲線后，還需用另一塊有曲率的試塊進行聲損失修正。
圖1,A試塊結構主視圖圖2,A試塊結構左視圖圖3,B試塊結構主視圖圖4,B試塊結構左視圖圖5,C試塊結構剖面圖圖6,C試塊斜端面視圖圖中R…………………………被測管外半徑T…………………………被測管厚度101…………………………曲面102…………………………R1圓弧端面103…………………………R2、R3圓弧端面104…………………………2個橫通孔105…………………………3個橫通孔202…………………………9個橫通孔301…………………………斜端面302…………………………斜柱平底孔303…………………………內壁1個柱孔304…………………………外壁1個柱孔305…………………………內壁2個柱孔306…………………………內壁槽口γ…………………………斜端面的傾斜角下面用實施例對本實用新型作進一步說明。
實施例小徑管焊接超聲探傷用試塊裝置，由三A、B、C個試塊組成。A試塊為探頭性能測定試塊，B試塊為探頭特性曲線測定試塊，C試塊為探傷工藝用試塊，即對缺陷定性定位定量用試塊。圖1中，A試塊的長L1×寬D1×高H1=160×15×38mm，其長×寬的兩個面是曲率半徑與被測管外半徑R=20相同的曲面(101)，在長度方向的一端做有R1=20mm的圓弧(102)，用于測試波束中心入射點；另一端做有R2=20mm和R3=40mm的圓弧端面(103)，用于調整掃描比例；中部打有順寬度方向的5個φ1.5的通孔，其中兩個孔(104)的孔距是3mm，深度有7.5mm，用于測定探頭縱向分辨率。三個孔(105)的孔距為30mm，深度分別為5、7、9mm，用于測定探頭折射角。B試塊也是一個扁長鋼塊，長L2×寬D2 ×高H2=330×15×38mm，其長×寬的兩個面是曲率與被測管外半徑R=20mm相同的曲面(101)；中部打有順寬度方向的9個φ1.5的通孔(202)，深度分別為4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm，用于測定探頭的距離-波幅特性曲線。C試塊是一段半剖管，該試塊與被測管有相同外半徑R=20mm，有相同壁厚T=3.5mm，段長L3=300mm，其一個端面與垂直面有(90°-68°)=22°的斜端面(301)，其中68°是探頭的折射角，斜端面上均勻地打有深度分別為1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm的5個φ1.2的斜柱平底孔(302)，用于制作模擬缺陷的設定距離-波幅曲線，也可稱判傷靈敏度曲線；在中部內壁上打有1個φ2×2mm深的柱孔(303)，用于測定Ⅰ次聲波軸交點偏斜角及掃描定位校正；還打有2個φ1.5×2mm深的柱孔(304)，用于測定探頭橫向分辨率。在中間部位的外壁上，打有1個φ2×2mm的柱孔(305)，用于測定Ⅱ次回波聲軸交點偏斜角。在中部的內壁上還做有深為1mm的槽口(306)，用于根部缺陷當量比較。
權利要求1．小徑管焊接超聲探傷用試塊裝置，其特征在于它至少由A、B、C三個試塊組成，A試塊為探頭性能測定試塊，B試塊為探頭特性曲線測定試塊，C試塊為探傷工藝用試塊，即對缺陷定性定位定量用試塊。其中，A試塊是一扁長鋼塊，長L1×寬D1×高H1的長×寬的兩個面是曲率半徑與被測曲率管徑相同或相近的曲面，在長度L1方向的一端做有R1=15～25mm的圓弧端面，另一端做有R2=15～25mm和R3=35～45mm的圓弧端面，中部打有順寬度D1方向的至少5個φ(1～1.5)mm的橫通孔；B試塊也是一個扁長鋼塊，長L2×寬D2×高H2的長×寬兩個面是曲率半徑與被測管相同或相近的曲面，中部打有順寬度D2方向的至少9個φ(1～1.5)mm的橫通孔；C試塊是一段半剖管，該試塊與被測管的半徑R、壁厚相同或相近，其一個端面是與垂直面有(90°-β)=γ傾斜角的斜端面，其中β是探頭的折射角，斜端面上均勻地打有不同深度的至少5個φ(1～1.5)mm的斜柱平底孔；在中部內壁上至少打有1個φ(1～2)mm的柱孔，還至少打有2個φ(1～1.5)mm的柱孔；在中間部位的外壁上，至少打有1個φ(1～2)mm的平底柱孔；在中部的內壁上還至少做有1個槽口。
專利摘要小徑管焊接超聲探傷用試塊裝置,由三塊扁長鋼塊組成,A試塊具有圓弧形兩端面,中部有至少5個Φ(1～1.5)mm的橫通孔;B試塊中部至少有9個Φ(1～1.5)mm的橫通孔;C試塊是一段與被測管外徑、壁厚相同或相近的半剖管,其斜端面上打有斜柱平底孔,其內、外壁打有柱孔和槽口。用它們測定探頭性能和Ⅱ次回波的距離－波幅曲線,制作判傷靈敏度曲線,具有對聲損失進行自補償和判傷準確度高的優點。
文檔編號G01N29/22GK2341147SQ97249429
公開日1999年9月29日 申請日期1997年11月17日 優先權日1997年11月17日
發明者魏仲遠 申請人:北京電力科學研究院