管子管板角焊缝射线检测高仿型灵敏度验证试块及装置的制作方法

本实用新型涉及管式换热器和反应器的主要焊接结构管子管板角焊缝射线检测技术领域，特别涉及一种管子管板角焊缝射线检测灵敏度验证试块。

背景技术：

管子管板角焊缝射线检测是德国发明的一项先进检测技术，广泛应用于列管式换热器和反应器的主要焊接结构管子管板角焊缝射线检测。射线检测图像需要通过某些工具和方法评价其质量和测量其灵敏度，而管子管板角焊缝结构特殊，常规工具方法不能应用，为此德国和中国设计过多种管子管板角焊缝射线检测灵敏度验证试块，但都存在问题和不足，到本实用新型提出以前，国际和国内都没有设计出理想的管子管板角焊缝射线检测灵敏度验证试块。

德国拜耳公司发明了一种管子管板角焊缝射线检测灵敏度试块，其存在缺点：人工缺陷位置不在焊缝位置，不能有效验证缺陷检出能力和测量灵敏度；不适用于强度焊角焊缝；不适用于大直径管子角焊缝。

德国巴斯夫公司发明了一种管子管板角焊缝射线检测灵敏度试块，其存在缺点：人工缺陷深度不在焊缝深度上，不能有效验证缺陷检出能力和测量灵敏度；不适用于强度焊角焊缝；不适用于大直径管子角焊缝。

强天鹏和德国巴斯夫公司共同设计了一种用于强度焊大直径管子管板角焊缝射线检测灵敏度试块。其存在缺点：长孔形人工缺陷形状不好，短孔形人工缺陷位置不好，不能有效验证缺陷检出能力和测量灵敏度；不适用于密封焊角焊缝；不适用于小直径管子角焊缝。

综上，现有的各种管子管板角焊缝射线检测灵敏度验证工具都存在某些问题和不足。

技术实现要素：

本实用新型的第一个目的是解决现有测量工具的形状与工件不同，因此测量的灵敏度不准的问题。

本实用新型的第二个目的是解决现有测量工具只能适用于密封焊焊缝，无法同时适用于密封焊焊缝和强度焊焊缝的问题。

本实用新型的第三个目的是解决现有测量工具只能适用于小径管，不能同时适用于小径管和大直径管的问题。

本实用新型的第四个目的是解决现有测量工具预埋的人工缺陷位置不理想，有些形状缺陷无法预制，因此不能可靠地反映射线检测的缺陷检出能力的问题。

为此，本实用新型提供了一种管子管板角焊缝射线检测高仿型灵敏度验证试块。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种管子管板角焊缝射线检测高仿型灵敏度验证试块，包括一个模拟试件和一个高仿试片，其中，

所述模拟试件包括管子与管板，管子与管板角焊，且位于其角焊缝的一端设置有一个与所述高仿试片外形尺寸相适配的凹坑；

所述高仿试片为一个中空的片状结构，其嵌入于所述的凹坑内，构成一个与所需检测的管子管板角焊缝工件外形完全相同的试块；

所述高仿试片中设置有人工缺陷。

进一步的，所述模拟试件与所需检测的管子管板角焊缝工件外形尺寸、材质相同或相近。

进一步的，所述人工缺陷设置于高仿试片上靠近模拟试件的一侧。

进一步的，所述人工缺陷包括多个孔状人工缺陷及多个槽状人工缺陷。

进一步的，所述的多个孔状人工缺陷尺寸不同，多个槽状人工缺陷的尺寸不同。

本实用新型还提供了一种利用上述试块的管子管板角焊缝射线检测高仿型灵敏度验证装置，技术方案如下：

一种管子管板角焊缝射线检测高仿型灵敏度验证装置，包括上述的试块，射线仪器；所述射线仪器设置有导源棒，导源棒上套设有补偿器，且导源棒和补偿器位于所述试块的模拟试件的管内，所述射线仪器与试块的高仿试片之间设置有胶片。

所述胶片与射线仪器之间设置有底盘。

有益效果：本实用新型相对于现有测量工具有以下优点：

1、外形与工件相同，这就保证了底片质量评估和灵敏度测量的准确性。

2、预制的人工缺陷可以预埋在任意深度，任意位置，缺陷形状可以按照需要选择加工，这就保证了焊缝中任一部位的灵敏度测量和缺陷检出能力评价的准确性。由于采用了分离结构，且凹坑直径、深度和形状，以及高仿试片的直径、厚度和形状可以选择设计，这就保证了人工缺陷预埋深度、位置和缺陷形状的加工可行性和方便性。

附图说明

图1为本实用新型的试块的结构示意图；

图2为图1中A向所示的高仿试片的结构示意图；

图3为图1中B向所示的高仿试片的结构示意图；

图4为本实用新型的验证装置的结构示意图；

图中，1-模拟试件，11-管子，12-管板，13-凹坑，2-高仿试片,21-人工缺陷，211-孔状人工缺陷，212-槽状人工缺陷，3-射线仪器，4-导源棒，5-补偿器，6-胶片，7-底盘，8-射线源焦点。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。

如图1所示，本实用新型的一种管子管板角焊缝射线检测高仿型灵敏度验证试块，包括一个模拟试件1和一个高仿试片2，其中，

模拟试件1包括管子11与管板12，管子11与管板12角焊，且位于其角焊缝的一端设置有一个与所述高仿试片2外形尺寸相适配的凹坑13；

高仿试片2为一个中空的片状结构，其嵌入于所述的凹坑13内，构成一个与所需检测的管子管板角焊缝工件外形完全相同的试块；

高仿试片中设置有人工缺陷21。

模拟试件1与所需检测的管子管板角焊缝工件外形尺寸、材质相同或相近。

人工缺陷21设置于高仿试片2上靠近模拟试件1的一侧。

如图2和3，人工缺陷包括多个孔状人工缺陷211及多个槽状人工缺陷212。多个孔状人工缺陷211尺寸不同，多个槽状人工缺陷212的尺寸不同。

如图4所示，一种管子管板角焊缝射线检测高仿型灵敏度验证装置，包括所述的试块，射线仪器3；所述射线仪器3设置有导源棒4，导源棒4上套设有补偿器5，且导源棒和补偿器5位于所述试块的模拟试件1的管内，所述射线仪器3与试块的高仿试片2之间设置有胶片6。

胶片6与射线仪器3之间设置有底盘7。

本实用新型的试块的制作过程如下：

步骤1、按照所需检测的管子管板角焊缝工件的形状及尺寸，焊接模拟管子管板角焊缝的模拟试件1；

步骤2、在模拟试件1上机加工一个凹坑13；

步骤3、机加工高仿试片2；

步骤4、在高仿试片2上加工各种形状和尺寸的人工缺陷21。

其中，高仿试片的厚度可以依照工件角焊缝的焊接深度设计，这样就可以将人工缺陷预制在需要的深度；在高仿试片上加工人工缺陷可以选择在工件的焊缝坡口、中部、根部相对应的的位置，这样就可以按照需要测量某一部位的灵敏度和缺陷检出能力。

本实用新型的使用过程如下：

步骤一、把模拟试件1和高仿试片2组合起来；

步骤二、在射线仪器3上安装补偿器5和胶片6，胶片6放置在底盘10上；

步骤三、把射线仪器3的导源棒4放入管子内，射线源焦点8位于导源棒4上；

步骤四、开启射线仪器3曝光；

步骤五、取下射线仪器3，然后取下补偿器5和胶片6，送去冲洗；

步骤六、观察底片上影像。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。