一種磁粉檢測(cè)用帶涂覆層人工裂紋缺陷試塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及裂紋缺陷試塊，具體涉及一種磁粉檢測(cè)用帶涂覆層人工裂紋缺陷試塊的制作方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]近年來(lái)，磁粉檢測(cè)技術(shù)作為檢測(cè)試件表面及近表面裂紋的一種常用手段已得到了快速發(fā)展。作為一種不破壞被檢測(cè)物體的無(wú)損檢測(cè)方法，已被廣泛用于鐵磁性材料的承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)，得到無(wú)損檢測(cè)界工程技術(shù)人員的認(rèn)可。然而，承壓類特種設(shè)備往往需要作表面防腐層處理，檢測(cè)前通常的做法是將焊縫涂層打磨去除，使焊縫露出金屬光澤，這需要消耗大量的人力物力，往往還會(huì)影響化工企業(yè)的大修工期。本發(fā)明專利一種磁粉檢測(cè)用帶涂覆層人工裂紋缺陷試塊的制作方法，研究涂層厚度和檢測(cè)靈敏度之間的關(guān)系，從而確定帶有多少厚度的涂覆層的焊縫不需要打磨，這具有較大的工程意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種磁粉檢測(cè)用帶涂覆層人工裂紋缺陷試塊的制作方法，該方法能夠快速制作帶涂覆層人工裂紋缺陷試塊，所制得的裂紋缺陷距涂覆層表面一定距離。
[0005]本發(fā)明的一種磁粉檢測(cè)用帶涂覆層表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法，包括以下步驟:
①用鋸床在試塊的上表面加工一鋸槽；
②在鋸槽正下方的試塊下表面焊接一與鋸槽長(zhǎng)度相同的焊縫I;
③以焊縫I為中心線，用機(jī)械方法使試塊彎曲，至目視鋸槽底部出現(xiàn)裂紋時(shí)，還原試塊成水平狀；
④將鋸槽加工成U形坡口；
⑤焊接填充U形坡口；
⑥將步驟②中的焊縫I打磨至與母材試塊齊平，重新再焊接一焊縫II;
⑦將重新焊接的焊縫II再次打磨至與母材試塊齊平；
⑧在步驟⑦所得試塊上、沿裂紋線位置處涂硅酸鋅涂料層，控制涂料層厚度在
0.5-5.0mm0
[0006]上述所述步驟⑧中硅酸鋅涂料層的涂覆方式是首先將試塊沿裂紋線劃分成等長(zhǎng)的若干部分，然后在等長(zhǎng)的若干部分上分別涂覆不同厚度的涂料。
[0007]上述所述步驟①中，試塊材料采用鐵磁性材料，鋸槽的深度為6~8mm，鋸槽的寬度為1~1.5mm，優(yōu)選1.2mm ;步驟②中焊縫厚度為2~3mm ;步驟④中，U形坡口的深度為5_7mm，寬度為7-8mm，U形坡口的深度不大于鋸槽深度。
[0008]上述所述步驟②中，焊接采用J422?3.2型焊條，焊接電流120-140A，電壓為24±2V,焊接速度為 10-20mm/min。
[0009]上述所述步驟⑤中，焊接填充分三層，第一層焊接時(shí)采用J422?3.2型焊條，焊接電流120-140A，電壓為24±2V，焊接速度為8-12mm/min ;第二層和第三層焊接時(shí)采用J42203.2型焊條，焊接電流160-180A，電壓為24±2V，焊接速度為12-20mm/min。該步驟
⑤通過(guò)采用三層焊接將U形坡口填補(bǔ)以保證試塊的完整，第一層焊接時(shí)由于直接與U形坡口下方的裂紋相接觸，所以宜采用小電流快速焊接已保證焊接結(jié)構(gòu)的可靠性，而第二、第三層則可采用大電流慢速焊接。
[0010]上述所述步驟⑥中重新焊接時(shí)采用J422?3.2型焊條，焊接電流120-140A，電壓為24±2V，焊接速度為10-20mm/min。
[0011]上述所述步驟③是為得到位于鋸槽底部的裂紋，可采用機(jī)械方法使試塊彎曲，在試塊彎曲時(shí)會(huì)由于金屬材料的脆性而使裂紋延展，而本發(fā)明在試塊下表面處焊接焊縫I 一方面能夠給試塊局部加熱使得試塊彎曲時(shí)易得裂紋，另一方面能夠保證試塊在出現(xiàn)較長(zhǎng)裂紋時(shí)而不至于斷裂。而在步驟⑥中，則將焊縫I打磨后重新再焊接一焊縫II則可更好的保證裂紋位置的穩(wěn)定、均一。
[0012]上述步驟⑧在試塊上每30mm長(zhǎng)涂一層涂料，其化學(xué)成份為硅酸鋅涂料，控制涂層厚度分別為 0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm.4.5mm、5.0mm0
[0013]本發(fā)明能夠快速制作帶涂覆層人工裂紋缺陷試塊，所制備的帶涂覆層裂紋試塊不同于探傷標(biāo)準(zhǔn)試塊的人工缺陷，其裂紋缺陷能夠控制在涂覆層以下一定的距離，從而可較好的控制住具有多少厚度的涂覆層可不必打磨仍不會(huì)對(duì)磁粉無(wú)損檢測(cè)造成影響。通過(guò)本發(fā)明的方法得到的試塊可用于研究涂層厚度和檢測(cè)靈敏度之間的關(guān)系，從而確定帶有多少厚度的涂覆層的焊縫不需要打磨。本發(fā)明適用于磁粉無(wú)損檢測(cè)方法，對(duì)磁粉探傷用材料性能的測(cè)試研究、在用帶涂層特種設(shè)備的定期檢驗(yàn)以及增強(qiáng)人們對(duì)磁粉檢測(cè)信號(hào)的認(rèn)識(shí)具有重要的意義。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為試塊上鋸槽與焊縫的位置結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2為試塊彎曲結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3為步驟⑦裂紋試塊結(jié)構(gòu)示意圖，
圖4為對(duì)步驟⑦試塊進(jìn)行磁粉檢測(cè)時(shí)所得的裂紋磁痕顯示圖，
圖5為本發(fā)明裂紋試塊結(jié)構(gòu)示意圖，
圖6為圖5中的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖，
圖中，I試塊；2鋸槽；3焊縫I ;4裂紋。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下述實(shí)施例是對(duì)于本
【發(fā)明內(nèi)容】
的進(jìn)一步說(shuō)明以作為對(duì)本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的闡釋，但本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容并不僅限于下述實(shí)施例所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以且應(yīng)當(dāng)知曉任何基于本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的簡(jiǎn)單變化或替換均應(yīng)屬于本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍。
[0016]實(shí)施例1
①用鋸床在規(guī)格為300mmX300mmX 12mm的母材Q245R試塊上表面加工深6mm、寬1.2mm的鋸槽；
②在鋸槽正對(duì)的試塊下表面焊接一層厚度為2~3mm的焊縫I，如圖1所示；
③在試塊冷卻前立即以焊縫I為中心軸線用機(jī)械方法使得試塊彎曲，如圖2所示(焊縫在內(nèi)鋸槽在外)，目視鋸槽底部出現(xiàn)裂紋后，還原試塊成水平狀；
④將鋸槽加工成深度為5_，寬度為8_的U形坡口；
⑤分三層焊接填充U形坡口，第一層的焊接參數(shù)為J422?3.2型焊條，焊接電流130A，電壓為24±2V，焊接速度為15mm/min ;第二、第三層所用焊接參數(shù)為:J422?3.2型焊條，焊接電流170A，電壓為24±2V，焊接速度為10mm/min ;
⑥將試塊上的焊縫I打磨至與母材齊平，重新用焊接參數(shù)為焊接電流130A，電壓為24±2V，焊接速度為15mm/min的焊接方法焊接一層厚度為2_3mm的焊縫II ；
⑦再再次打磨至與母材齊平，可得均勻取向的位于試塊上表面內(nèi)的縱向焊接裂紋(檢測(cè)時(shí)采用試塊下表面)，如圖3所示。將其用于磁粉無(wú)損檢測(cè)，如圖4所示用磁粉無(wú)損檢測(cè)方法得到的缺陷裂紋顯示，圖中可以看出得到的裂紋均一為縱向，成形質(zhì)量較好，說(shuō)明得到的裂紋缺陷真實(shí)存在。
[0017]⑧試塊上沿裂紋線每30mm長(zhǎng)涂一層涂料，其化學(xué)成份為硅酸鋅涂料，控制涂層厚度分別為 0.5臟、1.0mm、1.5臟、2.Ctam、2.5臟、3.Ctam、3.5臟、4.0mnu4.5臟、5.0臟。得到如圖5、圖6所示的試塊結(jié)構(gòu)，將其用于磁粉無(wú)損檢測(cè)，則可得到分段式的裂紋磁痕顯示，涂層薄處磁粉聚集度高，裂紋磁痕顯著；涂層厚處磁粉聚集度小，裂紋磁痕不明顯。從而可用于研究涂層厚度和檢測(cè)靈敏度之間的關(guān)系，以確定帶有多少厚度的涂覆層的焊縫不需要打磨。
[0018]實(shí)施例2
①用鋸床在規(guī)格為300_X300_X 12mm的Q245R試塊上表面上加工深8_、寬1.2_的鋸槽；
②在鋸槽正對(duì)的試塊下表面上焊接一層厚度為2~3mm的焊縫I;
③在試塊冷卻前立即以焊縫I為中心軸線用機(jī)械方法使得試塊彎曲，目視鋸槽底部出現(xiàn)裂紋后，還原試塊成水平狀；
④將鋸槽加工成深度為7_，寬度為7_的U形坡口；
⑤分三層焊接填充U形坡口，第一層的焊接參數(shù)為J422?3.2型焊條，焊接電流130A，電壓為24±2V，焊接速度為15mm/min，第二、第三層所用焊接參數(shù)為:J422?3.2型焊條，焊接電流170A，電壓為24±2V，焊接速度為10mm/min ；
⑥將試塊上的焊縫I打磨至與母材齊平，重新用焊接參數(shù)為:焊接電流130A，電壓為24±2V，焊接速度為15mm/min的焊接方法焊接一層厚度為3mm的焊縫II ；
⑦再次打磨至與母材齊平；
⑧試塊上每30mm長(zhǎng)涂一層涂料，其化學(xué)成份為硅酸鋅涂料，控制涂層厚度分別為
0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm。得到如圖 5、圖 6 所示的試塊結(jié)構(gòu)，將其用于磁粉無(wú)損檢測(cè)，則可得到分段式的裂紋磁痕顯示，涂層薄處磁粉聚集度高，裂紋磁痕顯著；涂層厚處磁粉聚集度小，裂紋磁痕不明顯。從而可用于研究涂層厚度和檢測(cè)靈敏度之間的關(guān)系，以確定帶有多少厚度的涂覆層的焊縫不需要打磨。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁粉檢測(cè)用帶涂覆層人工裂紋缺陷試塊的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: ①用鋸床在試塊的上表面加工一鋸槽； ②在鋸槽正下方的試塊下表面焊接一與鋸槽長(zhǎng)度相同的焊縫I; ③以焊縫I為中心線，用機(jī)械方法使試塊彎曲，至目視鋸槽底部出現(xiàn)裂紋時(shí)，還原試塊成水平狀； ④將鋸槽加工成U形坡口； ⑤焊接填充U形坡口； ⑥將步驟②中的焊縫I打磨至與母材試塊齊平，重新再焊接一焊縫II; ⑦將重新焊接的焊縫II再次打磨至與母材試塊齊平，得到具有裂紋的試塊； ⑧在步驟⑦所得試塊上、沿裂紋線位置處涂硅酸鋅涂料層，控制涂料層厚度在0.5-5.0mm02.如權(quán)利要求1中所述的一種磁粉檢測(cè)用帶涂覆層裂紋缺陷人工試塊的制作方法，其特征在于，步驟⑧中硅酸鋅涂料層的涂覆方式是首先將試塊沿裂紋線劃分成等長(zhǎng)的若干部分，然后在等長(zhǎng)的若干部分上分別涂覆不同厚度的涂料。3.如權(quán)利要求1或2所述磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法，其特征在于，步驟①中，所述鋸槽的深度為6-8mm，鋸槽的寬度為1-1.5mm ;步驟②中焊縫厚度為2~3mm ；步驟④中，U形坡口的深度為5-7_，寬度為7-8_，U形坡口的深度不大于鋸槽深度。4.如權(quán)利要求1或2所述磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法，其特征在于，步驟②中，焊接電流120-140A，電壓為24±2V，焊接速度為10-20mm/min。5.如權(quán)利要求1或2所述磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法，其特征在于，步驟⑤中，焊接填充分三層，第一層焊接時(shí)焊接電流120-140A，電壓為24±2V，焊接速度為12-20mm/min ;第二層和第三層焊接時(shí)焊接電流160-180A，電壓為24±2V，焊接速度為8-12mm/min06.如權(quán)利要求1或2所述磁粉檢測(cè)用表面人工裂紋缺陷試塊的制作方法，其特征在于，步驟⑥中重新焊接時(shí)焊接電流120-140A，電壓為24±2V，焊接速度為10-20mm/min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磁粉檢測(cè)用帶涂覆層人工裂紋缺陷試塊的制作方法，其是用鋸床在試塊上加工一鋸槽，再在鋸槽正下方的試塊上焊接一焊縫；以焊縫為中心線，使試塊彎曲至出現(xiàn)裂紋，還原試塊成水平狀；將鋸槽加工成U形坡口；焊接填充U形坡口；打磨焊縫至與母材齊平，重新再焊接焊縫；再次打磨至與母材試塊齊平。本發(fā)明能夠快速制作表面人工裂紋缺陷試塊，所制備的試塊表面裂紋不同于探傷標(biāo)準(zhǔn)試塊的人工缺陷，其裂紋缺陷真實(shí)、易得，適用于磁粉無(wú)損檢測(cè)方法，對(duì)磁粉探傷人員的培訓(xùn)、探傷用材料性能的測(cè)試研究以及增強(qiáng)人們對(duì)磁粉檢測(cè)信號(hào)的認(rèn)識(shí)具有重要的意義。
【IPC分類】B23P15/00
【公開號(hào)】CN105196002
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510688216
【發(fā)明人】史紅兵, 洪勇, 吳玉程, 舒霞, 張俊斌
【申請(qǐng)人】安徽省特種設(shè)備檢測(cè)院, 合肥工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月22日