专利名称：一种超声红外无损检测试块的制作方法
技术领域：
本实用新型属于无损检测领域，涉及一种标准测试块的制备，特别涉及超声红外用界面类模拟缺陷试块的制备。
背景技术：
超声红外无损检测技术是超声频振动激励构件与红外热成像检测技术相结合的一种红外无损检测方法。它采用超声波作为热激励源，当超声脉冲被注入到试件中后，携带能量的超声波会在试件中快速传输，如果被检测材料或制件内部存在裂纹、末熔合、层析等缺陷时，在缺陷部位由于摩擦作用和热弹效应、迟滞效应等作用，引起机械能显著衰减，并产生热量。产生的热量以热波的形式向试件表面传导，引起试件表面局部区域温升。采用红外热像仪对局部发热过程进行图像采集，然后对热图序列处理分析，并直观显示检测结果，从而对材料内部的缺陷进行识别。一直以来，在探伤用试块方面，国内外进行了大量的研究和参考试块的规范，形成了相应的国际、国家及行业标准，但现在还没有统一的超声红外无损检测用参考试块。由于超声波激励试件缺陷生热的机理决定了该方法适用于检测声阻较大的接触界面类缺陷，而对声阻较小的缺陷，如孔洞，气泡等体积类缺陷则检测灵敏度不高，因此常用的盲孔类参考试块无法很好地响应超声激励，不适用于验证超声红外检测系统的检测灵敏度，也无法保证试样的检测质量。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种界面类模拟伤参考试块，以解决超声红外无损检测技术中界面类缺陷准确检测的技术问题。为实现上述的目的，本实用新型采取以下技术方案:一种超声红外无损检测试块，其包括:—基座，上下表面均为平面，在该基座上钻有一组深度互为不同的平底孔，各平底孔上部为用于螺栓连接的螺纹段，各平底孔下部为平底孔槽；一组对应拧入各基座平底孔内的螺栓，各螺栓包括有头部、螺纹连接部和底部圆柱，各螺栓拧入对应位置的平底孔后，底部圆柱抵住对应的平底孔槽底面。所述超声红外无损检测试块中，各平底孔底部的所留厚度按顺时针方向依次以1/2的比例递减。所述超声红外无损检测试块中，各平底孔上部的螺纹段为M16X 1.5的细牙螺纹，与其对应所拧入的螺栓的螺纹连接部亦为可与平底孔上部螺纹段螺接的细牙螺纹。所述超声红外无损检测试块中，所述基座的尺寸可以是200mmX200mmX 20mm ;在该基座上钻有四个平底孔，各平底孔的下部为012mmX3mm的平底孔槽，该四个平底孔底部的所留厚度按顺时针方向依次为8mm，4mm, 2mm,和1mm。所述超声红外无损检测试块中，当该基座钻有四个平底孔时，该四个平底孔所在位置为:以基座上表面的一角为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴建立直角坐标系，所述4个平底孔的圆心坐标分别为(50，50)，(150，50)，(50，150)和(150，150)。所述超声红外无损检测试块中，所述基座的平底孔的底面与孔轴线的垂直度偏差不大于0.005mm ;所述螺栓底部圆柱的底面与螺栓轴线的垂直度偏差不大于0.005mm。所述超声红外无损检测试块中，所述基座的平底孔底面和螺栓底部圆柱的底面表面粗糙度为Ra0.4。所述超声红外无损检测试块中，基座的上下表面具有黑色哑光漆喷涂层。本实用新型的优点是:1.本超声红外无损检测试块表面进行黑化处理，增大了材料表面发射率，提高了红外辐射率的均匀性，从而减少检测过程中的误判；2.本超声红外无损检测试块螺纹连接部分使用细牙螺纹，可防止超声振动过程中螺栓产生松动；3.此超声红外无损检测试块结合了超声红外检测的特点，结构合理、应用范围广泛和携带方便，并可长时间重复使用。
图1为本实用新型超声红外无损检测试块结构示意图。图2为本超声红外无损检测试块的基座结构示意图(俯视)。图3为本超声红 外无损检测试块的基座结构不意图(右视)。图4为本超声红外无损检测试块的螺栓结构示意图(右视)。
具体实施方式
参见图1至图4所示，本实用新型超声红外无损检测试块包括一基座I和一组螺栓3，两个部分均可以采用不锈钢材料制作而成。参见图2和图3所示，所述的基座1，上下表面均为平面，在该基座上钻有一组深度互为不同的平底孔2，各平底孔2上部为用于螺栓连接的螺纹段21，各平底孔下部为平底孔槽22。基座I上下表面均匀喷涂一层黑色哑光漆更佳，以增大试块表面红外发射率，提高试块表面红外辐射率的均匀性，消除试块表面油污、锈蚀等表面状况的影响，提高检测的灵敏度和精度。参见图4所示，所述的一组螺栓3可分别对应拧入各基座平底孔2内，各螺栓包括有头部31、螺纹连接部32和底部圆柱33，各螺栓拧入对应位置的平底孔后，底部圆柱33抵住对应的平底孔槽22的底面。图1至图4示出了本实用新型一较佳实施例:基座I的尺寸为200mmX 200mmX 20mm，在基座I上钻4个深度不同的平底孔2，平底孔2上部为M16X 1.5的细牙螺纹21，用于螺栓的链接；下部为Φ 12mmX3mm的平底孔22，平底孔底部留厚按顺时针方向依次为8mm，4mm，2mm，和1mm。以图中试块的左下角为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴建立直角坐标系，所述4个平底孔的圆心坐标分别为(50，50)，(150，50)，(50，150)和(150，150)。平底孔底面与孔轴线的垂直度偏差不大于0.005_，表面粗糙度为Ra0.4。[0029]螺栓5头部为六角头6，对边宽度为22mm。螺纹部分7采用M16 X 1.5的细牙螺纹，螺纹部分长度为16mm ;螺栓底部为Φ IOmmX 4.5mm的圆柱8，圆柱底面与螺栓轴线的垂直度偏差不大于0.005mm,螺栓底面的表面粗糙度Ra0.4，以便于螺栓底面与平底孔底面的密实接触。本实用新型开发了一种新型的模拟伤参考试块，依靠螺栓底面与基座的接触面来模拟界面类缺陷，当超声激励加载于试块上时，螺栓底面与基体相互碰撞、摩擦产生热量，从而引起试块表面温升。此试块可模拟实际工件中的末熔合、层析、闭合裂纹等缺陷。上述各实施例可在不脱离本实用新型的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含应视为例示性， 而非用以限制本实用新型申请专利的保护范围。
权利要求1.一种超声红外无损检测试块，其特征在于包括: 一基座，上下表面均为平面，在该基座上钻有一组深度互为不同的平底孔，各平底孔上部为用于螺栓连接的螺纹段，各平底孔下部为平底孔槽； 一组对应拧入各基座平底孔内的螺栓，各螺栓包括有头部、螺纹连接部和底部圆柱，各螺栓拧入对应位置的平底孔后，底部圆柱抵住对应的平底孔槽底面。
2.根据权利要求1所述的超声红外无损检测试块，其特征在于:各平底孔底部的所留厚度按顺时针方向依次以1/2的比例递减。
3.根据权利要求1所述的超声红外无损检测试块，其特征在于:各平底孔上部的螺纹段为M16X 1.5的细牙螺纹，与其对应所拧入的螺栓的螺纹连接部亦为可与平底孔上部螺纹段螺接的细牙螺纹。
4.根据权利要求1所述的超声红外无损检测试块，其特征在于:所述基座的尺寸为200mmX 200mmX 20mm ;在该基座上钻有四个平底孔，各平底孔的下部为Φ 12mmX 3mm的平底孔槽，该四个平底孔底部的所留厚度按顺时针方向依次为8mm，4mm, 2mm,和1mm。
5.根据权利要求4所述的超声红外无损检测试块，其特征在于该基座上钻有的四个平底孔所在位置:以基座上表面的一角为坐标原点，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴建立直角坐标系，所述4个平底孔的圆心坐标分别为(50，50)，(150，50)，(150，150)和(50，150)。
6.根据权利要求1所述的超声红外无损检测试块，其特征在于:所述基座的平底孔的底面与孔轴线的垂直度偏差不大于0.005mm ;所述螺栓底部圆柱的底面与螺栓轴线的垂直度偏差不大于0.005mm。
7.根据权利要 求1所述的超声红外无损检测试块，其特征在于:所述基座的平底孔底面和螺栓底部圆柱的底面表面粗糙度为Ra0.4。
8.根据权利要求1所述的超声红外无损检测试块，其特征在于:基座的上下表面具有黑色哑光漆喷涂层。
专利摘要本实用新型公开了一种超声红外无损检测试块，其包括一基座，上下表面均为平面，在该基座上钻有一组深度互为不同的平底孔，各平底孔上部为用于螺栓连接的螺纹段，各平底孔下部为平底孔槽；一组对应拧入各基座平底孔内的螺栓，各螺栓包括有头部、螺纹连接部和底部圆柱，各螺栓拧入对应位置的平底孔后，底部圆柱抵住对应的平底孔槽底面。其结构合理、应用范围广泛和携带方便，并可长时间重复使用。
文档编号G01N29/30GK203164160SQ201320181089
公开日2013年8月28日 申请日期2013年4月11日 优先权日2013年4月11日
发明者李璞, 朱其芳, 马通达, 张东晖, 张红菊, 王福生 申请人:北京有色金属研究总院