用于曲轴检测的超声相控阵试块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种超声波探伤试块，具体涉及一种用于曲轴检测的超声相控阵试块。
【背景技术】
[0002]曲轴是发动机的主要运动部件，承受复杂的交变载荷与冲击，很容易产生疲劳裂纹。通常，曲轴轴颈的直径较大，超声波衰减较大，且其结构比较复杂，导致常规检测比较困难。而超声相控阵是通过电子技术来控制声束的扫查方向和聚焦深度，可以实现同一个探头来检测不同壁厚、不同材质、不同形状工件的检测任务，克服了常规多探头自动超声检测系统调整难度大和探头适应范围窄的不足之处。通过超声相控阵加装配套的楔块可以实现对曲轴内部缺陷的快速有效检测；但是目前没有现成的曲轴相控阵校准试块，用于对检测曲轴内部缺陷进行校准和灵敏度的确定，本发明提供了一种检测曲轴内部缺陷的相控阵试块。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种用于曲轴检测的超声相控阵试块，用于相控阵探头配合特定楔块在轴颈表面检测曲轴轴颈内部及曲柄连接R处的内部缺陷时，校准相控阵系统并确定其探测灵敏度。
[0004]本发明的技术方案为:用于曲轴检测的超声相控阵试块，其特征在于；所述试块是材质和声学性能均与被检曲轴相同的船型结构，试块顶面为与被检曲轴轴颈曲率半径相同的弧面，底面为平面，带有10mm的圆弧，试块上有直径为2mm不同位置的横通孔，试块的底部有不同宽度的切割槽，该试块上有台阶，并且台阶处也加工有切割槽。由圆弧面对声速、延迟、ACG进行校准；左侧竖直方向的四个横通孔用来对横波扇扫时的灵敏度进行校准，右侧三个横通孔可以用来确定纵波扇扫时的灵敏度校准。由试块上的四条人工槽可以用来对校准的结果进行验证。
[0005]本发明的优点:试块采用与被检工件同样声学性能的材料，消除了超声波探伤的灵敏度误差。利用该试块，可解决曲轴内部缺陷，特别是曲柄R部位裂纹缺陷难以检测和准确定位定量的问题。本发明具有结构合理、轻巧、便于携带，可长时间重复使用等特点。
【附图说明】
[0006]图1为本发明试块的主视图。
[0007]图2为本发明试块的侧视图。
[0008]图3为本发明试块的俯视图。
[0009]图中:1-圆弧面，2-横通孔，3-切割槽，4-台阶。
【具体实施方式】
[0010]参照图1、2、3，校准试块的顶面为带曲率的弧面，根据市场上通用的曲轴轴颈直径，试块顶面曲率半径取40mm，试块长度为300mm，厚度为40mm，高度为10mm ;试块底面为平面，试块前端为半径为10mm的圆弧面I ;试块本体加工七个直径为2_的横通孔2，其中四个横通孔位于试块左侧，并沿着试块深度方向排布，另外三个横通孔位于试块右侧；一个台阶4，长度40mm，高度30mm，台阶过渡处为半径为5mm的圆滑过渡区域；4条不同深度的槽3，1#槽位于台阶过渡处，与台阶平面夹角为45°，槽宽度0.5mm，深度1mm ;2#、3#、4#槽位于试块底部，三条槽的宽度均为0.5mm。
[0011]本发明用于曲轴检测的超声相控阵试块实施例，它是由试块和相控阵系统构成，其特征在于根据待检曲轴的材料和曲率制作，试块包含一个圆弧面(I)以及七个不同位置的横通孔(2)、四条不同深度的切割槽(3)以及一个台阶(4);试块右侧为圆弧面(1)，试块左侧底部加工台阶(4)，台阶拐角处加工一条人工槽(3)，试块左侧沿着试块深度方向设有四个横通孔(2 )，试块底面加工三条人工槽(3 )，试块右侧设有三个横通孔(2 )。
【主权项】
1.用于曲轴检测的超声相控阵试块，它是由试块和相控阵系统构成，其特征在于；根据待检曲轴的材料和曲率制作，试块包含一个圆弧面(I)以及七个不同位置的横通孔(2)、四条不同深度的切割槽(3)以及一个台阶(4);试块右侧为圆弧面(1)，试块左侧底部加工台阶(4)，台阶拐角处加工一条人工槽(3)，试块左侧沿着试块深度方向设有四个横通孔(2 )，试块底面加工三条人工槽(3 )，试块右侧设有三个横通孔(2 )。
【专利摘要】本发明公开了一种用于曲轴检测的超声相控阵试块，其特征在于根据待检曲轴的材料和曲率制作，试块包含一个圆弧面，一个台阶以及七个不同位置的横通孔、四条不同深度的切割槽。由试块的圆弧面对声速、延迟以及ACG进行校准，根据横通孔调整仪器的探伤灵敏度并作为当量比较。由于本发明采用与工件相同的检测面，消除了相控阵探伤耦合不良的情况。利用本发明试块，可解决常规车用曲轴相控阵检测时的快速校准和确定检测灵敏度的问题。
【IPC分类】G01N29/30
【公开号】CN105004796
【申请号】CN201510364354
【发明人】邓勇
【申请人】南昌航空大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月29日