一种汽轮机叉型叶根用相控阵超声探伤调试试块的制作方法

本发明涉及一种超声探伤调试试块，尤其是涉及一种汽轮机叉型叶根用相控阵超声探伤调试试块。

背景技术：

汽轮机转子是大型火力发电机组的关键部件之一，汽轮机叶片叶根作为高速转动部件，在高温、高压、高速运转中，极易因制造缺陷、材料性能、以及承受强大的离心力、弯力和扭力等因素而发生断裂事故。汽轮机转子叶根常埋藏在叶轮内部，若不能及时发现存在的缺陷，将会导致叶片飞脱，造成严重生产事故，目前常规检测手段由于结构和空间受限，检测区域及检测灵敏度均有限。

相控阵超声波作为一种相对较新的检测手段，目前汽轮机常用叶根具有枞树型、叉型、t型、菌型等多种型式，不同型式的结构差异较大，在超声波检测过程中如采取通用型试块作为对比调试，在灵敏度和准确性上存在一定的不足，考虑到叉型叶根实际检测区为两侧弧面中心区域，叉型叶根具有其独特性，结合火电厂不同规格叉型叶根，并参考相关标准对缺陷灵敏度的要求，需要设计一种叉型叶根调试试块，以提高叉型叶根实际的相控阵超声波检测准确性。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、针对性强、实用性和操作性强的汽轮机叉型叶根用相控阵超声探伤调试试块，为调试设备灵敏度探伤用，解决目前行业中叉型叶根相控阵超声波检测无专用调试和对比试块的状况，使汽轮机相控阵超声波叉型叶根探伤更加准确、可靠。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种汽轮机叉型叶根用相控阵超声探伤调试试块，所述的试块整体呈长方体形，试块的顶面和底面为长方形检测面，试块的前侧面和后侧面加工有多个相互独立的检测区，所述的检测区为横截面为半月形的槽，槽内加工有标准裂纹缺陷。

位于同一侧面的各标准裂纹缺陷的深度互不相同。

位于同一侧面的各标准裂纹缺陷的深度逐渐递增，两个侧面的标准裂纹缺陷的深度变化趋势相反。

所述的试块的前侧面和后侧面分别有一处检测区内无缺陷，该检测区与标准裂纹缺陷深度最小的检测区相邻。

所述的试块上加工多个贯穿前侧面和后侧面的通孔，所述的通孔将检测区间隔开。

所述的通孔为腰型孔。

所述的前侧面的检测区在一条水平线上，后侧面的检测区在另一条水平线上，两条水平线高度不同。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)弥补了行业中叉型叶根相控阵超声波无针对性的专用调试试块的不足。

(2)能够满足对汽轮机叉型叶根不同深度缺陷的调试，以满足不同灵敏度的要求。

(3)体积小，方便携带，便于工作现场随时进行设备灵敏度进行校准。

(4)结构简单，设计轻巧，造价低。

(5)通孔为腰型孔，保证了上下两个检测面的完整性，可以对4个深度5个不同尺寸缺陷及无缺陷区，进行完整的对比性检测。

(6)两个侧面的标准裂纹缺陷的深度变化趋势相反，最大程度上避免了缺陷之间反射波的相互干涉，使反射波清晰符合规律。

附图说明

图1为本实施例试块的立体结构示意图；

图2为本实施例试块的主视结构示意图；

图3为本实施例试块的左视结构示意图；

图4为本实施例试块的俯视结构示意图；

附图标记：

1为检测区；2为标准裂纹缺陷；3为通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本实施例汽轮机叉型叶根用相控阵超声探伤调试试块参考实际叶根形貌和应力集中形态，化繁去简，保留其有效本体和应力集中结构位置，以长方体型结构设计，在两侧面不同深度处制作标准裂纹缺陷，做到可以涵盖目前大多叉型叶根型式，可以满足对叉型叶根不同深度、不同大小缺陷灵敏度调试，针对性和应用性较强，使检测更加准确和可靠。

如图1～4所示，调试试块以“长方形”立体结构设计，上、下面均可作为检测面，两侧模拟实际叶根型式各设计5个不同深度的标准裂纹缺陷2和一处无缺陷作为对比，两侧的标准裂纹缺陷2为错开分布，每个检测区1模拟实际叶根以槽型通孔3隔开，在上、下面对不同规格缺陷进行调试，以满足不同检测灵敏度的需求，实用性强，使检测更加准确和可靠。

使用时，以相控阵超声波叉型叶根探伤常用的扇扫(推荐)为例，灵敏度(即acg修正)校准，选取裂纹深度和位置依据实际叶根第二齿深度(推荐)为参考，在试块中选取大致位置和需要相应灵敏度深度的标准裂纹缺陷2，将其回波幅度调至满屏的适当高度(例如90％)，作为扫查灵敏度；tcg灵敏度修正，测量叶根两侧相应弧形检测区作为调节范围，选取试块大致深度范围裂纹，通过闸门锁定缺陷最大反射回波，前后移动，采集并通过系统增益补偿使每一个深度缺陷回波达到相同幅值(例如80％)，最后选择点绘制tcg曲线，然后以此进行相应的检测。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种汽轮机叉型叶根用相控阵超声探伤调试试块，整体呈长方体形，试块的顶面和底面为长方形检测面，试块的前侧面和后侧面加工有多个相互独立的检测区(1)，所述的检测区(1)为横截面为半月形的槽，槽内加工有标准裂纹缺陷(2)。与现有技术相比，本发明弥补了行业中叉型叶根相控阵超声波无针对性的专用调试试块的不足，能够满足对汽轮机叉型叶根不同深度和大小缺陷的调试，以满足不同灵敏度的要求。

技术研发人员：初希;欧阳权;王乃斌;邹宝诚;徐威;曾勇
受保护的技术使用者：中电华创电力技术研究有限公司;中电华创(苏州)电力技术研究有限公司
技术研发日：2018.08.20
技术公布日：2019.04.30