微裂纹缺陷标准试块制造方法及压制模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及绝缘材料无损检测与评价技术领域，具体涉及微裂纹缺陷标准试块制造方法及压制模具。
【背景技术】
[0002]灭弧喷口是SF6高压断路器灭弧装置中控制电弧、创造高速吹气条件的核心部件，它不仅应有优良的电气性能、机械性能和化学稳定性，同时还应具有优良的耐电弧烧蚀性能。微裂纹是高压断路器灭弧喷口压制过程中的一种常见缺陷，其存在会对喷口的力学和电气性能产生严重影响。微裂纹是喷口内部宏观裂纹产生的源头，在承受断路器开断过程中拉力反复作用下，微裂纹存在位置由应力集中引起裂纹扩展，形成宏观裂纹，最终导致整个喷口出现断裂破坏。
[0003]对于灭弧喷口的质量检测，常用的手段是X射线实时成像检测技术和超声波检测技术。为了表征出X射线实时成像检测技术和超声波检测技术对灭弧喷口内部微裂纹缺陷的检测能力，需要制作出裂纹尺寸尽可能小、分布位置已知且可以精确控制的灭弧喷口微裂纹缺陷标准试块，由于喷口所用材料为聚四氟乙烯添加少量氧化铝，本身不导电，无法采用线切割的方法加工微裂纹缺陷标准试块。同时，采用常规的机加工方法无法制造宽度小于Imm的微裂纹。由于喷口使用材料和制造工艺的特殊性，目前没有有效的微裂纹缺陷加工手段以及可用于检测灵敏度标定的灭弧喷口微裂纹缺陷标准试块，无法对X射线实时成像检测技术和超声波检测技术的灵敏度进行标定。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种微裂纹缺陷标准试块制造方法及压制模具，以制造出用于标定检测灵敏度的试块。
[0005]为实现上述目的，本发明微裂纹缺陷标准试块制造方法的技术方案是:微裂纹缺陷标准试块制造方法包括:选用厚度与要求制作微裂纹缺陷宽度相等的嵌件，将嵌件固定在内嵌块上，在模套中依次放入下压块、内嵌块、试块粉料、上压块，完成压制模具的组装；然后进行试块压制，压制完成后进行试块脱模和烧结。
[0006]所述内嵌块上开设有胶槽，将嵌件的下侧通过热熔胶封装在内嵌块的胶槽中。
[0007]所述试块压制包括，采用加压设备对上压块加载压力，完成加载、保压、泄压过程后，将模具整体翻转，对下压块加载压力，重复加载、保压、泄压过程。
[0008]模套的一端设有缩颈段，缩颈段与模套的套体之间形成环台，脱模顶杆包括直径大于模套内径的通孔，脱模时脱模顶杆套在缩颈段外，并挡止在模套的环台的下方。
[0009]烧结完成后对试块进行切削加工，在试块试样的有微裂纹缺陷侧切削后，继续在另一侧切削至最终厚度，保证两侧切削面平整，完成标准试块的加工。
[0010]在标准试块的底部粘贴透明胶布，采用透明密封袋包装试块，放置于干燥环境中保存。[0011 ]所述试块粉料的成分与所要检测的产品的成分相同。
[0012]本发明微裂纹缺陷标准试块压制模具的技术方案是:微裂纹缺陷标准试块压制模具包括模套，模套中设有上压块和下压块，下压块上设有内嵌块，内嵌块上固定有嵌件，嵌件的厚度与要求制作微裂纹缺陷的宽度相等，模套中位于上压块和内嵌块之间的区域为用于填装试块粉料的压制区。
[0013]所述嵌件为条状金属嵌件。
[0014]所述嵌件采用塞尺制作。
[0015]本发明的有益效果是:本发明中，嵌件的厚度与要求制作微裂纹缺陷的宽度相等，将嵌件固定在内嵌块上，然后组装压制模具，依次进行试块压制、脱模和烧结，得到的试块能够标定出X射线实时成像检测技术和超声波检测技术的检测灵敏度。
[0016]进一步地，使用能够在市场上买到的塞尺制作嵌件，易于取材，降低了试块的制造难度。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的微裂纹缺陷标准试块压制模具的结构示意图；
图2为图1中压制模具的脱模状态图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
[0019]本发明的微裂纹缺陷标准试块压制模具的具体实施例，如图1至2所示，灭弧喷口微裂纹缺陷标准试块的压制模具包括模套2，模套2包括内周壁围成的模腔，模套2中设有从上端压入模腔的上压块I和从下端压入模腔的下压块6，下压块6上方设有内嵌块5，内嵌块5上开设有胶槽，胶槽内固定有嵌件4，嵌件4的宽度与要求制作微裂纹缺陷的宽度相等。模套2中位于上压块I和内嵌块5之间的区域为用于填装试块粉料3的压制区。
[0020]模套2的上端设有缩颈段，缩颈段与模套的套体之间形成环台，脱模顶杆7包括直径大于模套内径、小于模套外径的通孔，脱模时将压制模具翻转，使模套2位于在脱模顶杆7上方，脱模顶杆7套在缩颈段外，并与模套2的环台挡止配合，便于模套2中的试块向下顺利脱落。
[0021 ]本发明的微裂纹缺陷标准试块制造方法的具体实施例，如图1至2所示，灭弧喷口微裂纹缺陷标准试块的主要制造流程为:混料一模压一烧结一切削加工一清理及包装。混料包括将四氟乙烯与氧化铝粉料混合后形成试块粉料3，以最终得到成分与灭弧喷口产品完全一致的试块。模压包括模具组装、试块压制和试块脱模。
[0022]模具组装:选择与要求制作微裂纹缺陷宽度相等的嵌件4，利用热熔胶枪和热熔胶棒将嵌件4封装固定在内嵌块5的胶槽中。之后，将模套2放置于压力机工作平台上，在模套2中依次放入下压块6、内嵌块5、试块粉料3、上压块I，完成模具组装。试块压制:利用压力机对上压块I加载压力，完成加载、保压、泄压过程，具体为，压力由OkN经5min匀速升压400kN，保压20min，经5min匀速泄压至OkN。之后将模具整体翻转，利用压力机对下压块6加载压力，重复加载、保压、泄压过程，具体为，压力由OkN经5min勾速升压400kN，保压20min，经5min勾速泄压至OkN，完成试块压制。
[0023]试块脱模:完成试块压制后进行试块脱模，将翻转后的模具置于脱模顶杆7上，利用压力机对下压块6进行加压，压力由OkN经2min匀速升压100kN，稳定压力，持续到试块试样从模腔2中脱落，之后经2min匀速泄压至OkN。
[0024]试块烧结与切削加工:完成脱模后，在规定的温度和时间下进行烧结。之后进行试样切削加工，在有微裂纹缺陷侧切削掉1_，保证底面平整，继续在另一侧切削至最终厚度，保证两切削面的平整，完成灭弧喷口微裂纹缺陷标准试块的加工。
[0025]清理及包装:标准试块底部粘贴透明胶布，防止异物堵塞裂纹，试块采用透明密封袋包装，放置于干燥环境中长期保存。
[0026]使用本发明的试块压制模具及制造方法，得到的标准试块能够标定出X射线实时成像检测技术和超声波检测技术对灭弧喷口的检测灵敏度，有助于X射线实时成像检测技术实施过程中像素、对比度、不清晰度、分辨力、放大倍数、透照电压等检测参数的优化，以及超声波检测技术实施过程中探头类型、检测频率、增益、焦距等检测参数的优化，使X射线实时成像检测技术和超声波检测技术的检测灵敏度达到最佳。
[0027]本实施例中，嵌件为条状金属嵌件，具体选用商用塞尺制作，主要厚度尺寸包括0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.10mm、0.15mm、0.20mm、0.25mm、0.30mm、0.40mm、
0.50mm、0.75mm、1.00mm，可以得到裂纹宽度在0.05-0.1mm范围内的微裂纹缺陷标准试块。在其它实施例中，也可以根据实际需要定做相应厚度的嵌件。
[0028]在其他实施例中，还可以在模套的下端设缩颈段，脱模时可以不翻转模具。
[0029]在其他实施例中，还可以使用除压力机外的其他加压设备。
[0030]在其他实施例中，在足够的加工精度的条件下，还可以省去切削加工的步骤，直接得到所需要的标准试块。
[0031]使用本发明的试块压制模具及制造方法得到的标准试块还可以应用于除灭弧喷口外的其他绝缘材料产品的微裂纹缺陷检测的标定。
【主权项】
1.微裂纹缺陷标准试块制造方法，其特征在于:所述试块制造方法包括:选用厚度与要求制作微裂纹缺陷宽度相等的嵌件，将嵌件固定在内嵌块上，在模套中依次放入下压块、内嵌块、试块粉料、上压块，完成压制模具的组装;然后进行试块压制，压制完成后进行试块脱模和烧结。2.根据权利要求1所述的试块制造方法，其特征在于:所述内嵌块上开设有胶槽，将嵌件的下侧通过热熔胶封装在内嵌块的胶槽中。3.根据权利要求1所述的试块制造方法，其特征在于:所述试块压制包括，采用加压设备对上压块加载压力，完成加载、保压、泄压过程后，将模具整体翻转，对下压块加载压力，重复加载、保压、泄压过程。4.根据权利要求1所述的试块制造方法，其特征在于:模套的一端设有缩颈段，缩颈段与模套的套体之间形成环台，脱模顶杆包括直径大于模套内径的通孔，脱模时脱模顶杆套在缩颈段外，并挡止在模套的环台的下方。5.根据权利要求1所述的试块制造方法，其特征在于:烧结完成后对试块进行切削加工，在试块试样的有微裂纹缺陷侧切削后，继续在另一侧切削至最终厚度，保证两侧切削面平整，完成标准试块的加工。6.根据权利要求5所述的试块制造方法，其特征在于:在标准试块的底部粘贴透明胶布，采用透明密封袋包装试块，放置于干燥环境中保存。7.根据权利要求1至6任一项所述的试块制造方法，其特征在于:所述试块粉料的成分与所要检测的产品的成分相同。8.微裂纹缺陷标准试块压制模具，包括模套，模套中设有上压块和下压块，其特征在于:下压块上设有内嵌块，内嵌块上固定有嵌件，嵌件的厚度与要求制作微裂纹缺陷的宽度相等，模套中位于上压块和内嵌块之间的区域为用于填装试块粉料的压制区。9.根据权利要求8所述的试块压制模具，其特征在于:所述嵌件为条状金属嵌件。10.根据权利要求9所述的试块压制模具，其特征在于:所述嵌件采用塞尺制作。
【专利摘要】本发明涉及绝缘材料无损检测与评价技术领域，具体涉及微裂纹缺陷标准试块制造方法及压制模具。微裂纹缺陷标准试块制造方法包括：选用厚度与要求制作微裂纹缺陷宽度相等的嵌件，将嵌件固定在内嵌块上，在模套中依次放入下压块、内嵌块、试块粉料、上压块，完成压制模具的组装；然后进行试块压制，压制完成后进行试块脱模和烧结。本发明中，嵌件的厚度与要求制作微裂纹缺陷的宽度相等，将嵌件固定在内嵌块上，然后组装压制模具，依次进行试块压制、脱模和烧结，得到的试块能够标定出X射线实时成像检测技术和超声波检测技术的检测灵敏度。
【IPC分类】G01N1/28, G01N1/36
【公开号】CN105547775
【申请号】CN201510912743
【发明人】李继承, 袁端鹏, 林生军, 田 浩, 杨保利, 侯亚峰
【申请人】平高集团有限公司, 国家电网公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月11日