不锈钢管道焊缝检测相控阵校准试块的制作方法

1.本实用新型涉及焊缝检测技术领域，特别是涉及一种不锈钢管道焊缝检测相控阵校准试块。


背景技术：

2.奥氏体不锈钢以其优良的抗腐蚀性、抗氧化性及低温韧性被广泛应用于石油化工、机械制造、天然气和核电等行业的重要部位，尤其是在不锈钢管道中应用占比很大，其使用条件比较恶劣，为保证设备的安全运行，必须加强对焊缝的检测，现阶段厚壁不锈钢管道射线检测较难穿透，一般以手工超声波检测为主，而手工超声检测存在不可记录的缺点。
3.近年来随着相控阵检测技术的快速发展，弥补了传统超声检测的缺点，同时提高了检测效率及可靠性，gb/t 32563-2016《无损检测超声检测相控阵超声检测方法》、nb/t 47013.15-2021《承压设备无损检测第15部分：相控阵超声检测》相继颁布，gb/t 32563-2016主要针对细晶粒碳钢焊缝，nb/t47013.15-2021在资料性附录i中涉及不锈钢焊缝检测，但该标准只是将推荐的平面对比试块列出，且列出的该试块校准功能单一，难以满足当前针对不锈钢焊缝多维度的检测需求。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种不锈钢管道焊缝检测相控阵校准试块，旨在解决目前标准中推荐的校准试块无法满足当前针对不锈钢焊缝多维度的检测需求的技术问题。
5.为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案是提供一种不锈钢管道焊缝检测相控阵校准试块，包括条形校准部、第一扇形校准部及第二扇形校准部，条形校准部包括开设有第一坡口及第二坡口的母材，及分别填充于第一坡口及第二坡口内的第一焊缝及第二焊缝，沿第一焊缝与母材间倾斜于母材底面的一熔合线等间隔开设有多个第一通孔，沿第二焊缝垂直于母材底面的一中心线等间隔开设有多个第二通孔，第一扇形校准部及第二扇形校准部同圆心设置于母材的一侧，且第一扇形校准部一径向边缘及第二扇形校准部一径向边缘与母材顶面、第一焊缝顶面及第二焊缝顶面对齐，第一扇形校准部半径小于第二扇形校准部半径。
6.在其中一个实施例中，第一扇形校准部一径向边缘及第二扇形校准部一径向边缘配合形成的轮廓、母材顶面轮廓、第一焊缝顶面轮廓及第二焊缝顶面轮廓均为具有相同曲率的弧形。
7.在其中一个实施例中，母材顶面曲率为待测不锈管管道曲率的0.7～1.1倍。
8.在其中一个实施例中，第一扇形校准部的宽度及第二扇形校准部的宽度均为母材宽度的二分之一，且当母材高度大于第二扇形校准部半径时，第一扇形校准部的弧形边缘与母材侧面直接连接的一端具有第一圆弧倒角，第二扇形校准部的弧形边缘与母材侧面直接连接的一端具有第二圆弧倒角；当母材高度等于第二扇形校准部半径时，第一扇形校准部的弧形边缘与母材侧面直接连接的一端具有第一圆弧倒角，第二扇形校准部的弧形边缘
一端与母材底面边缘直接连接。
9.在其中一个实施例中，母材、第一扇形校准部及第二扇形校准部一体成型。
10.在其中一个实施例中，第一焊缝垂直于母材底面的中心线与母材相邻的一侧面的距离不小于60mm，第二焊缝垂直于母材底面的中心线与母材相邻的一侧面的距离不小心于60mm，沿垂直于母材底面的方向，相邻的第一通孔之间的间隔以及相邻的第二通孔之间的间隔均为10mm，任意一第一通孔与任意一第二通孔的最小距离不小于260mm。
11.在其中一个实施例中，母材的长度至少为500mm，宽度为50mm，第一焊缝及第二焊缝宽度均为50mm，第一扇形校准部半径为30mm，第二扇形校准部半径为60mm。
12.本实用新型的有益效果在于：通过将第一扇形校准部及第二扇形校准部结合在条形校准部上，从而可以通过第一扇形校准部及第二扇形校准部完成声速校准、延迟校准及acg校准，且条形校准部上通过在母材上设置第一焊缝及第二焊缝，并相应具有不同排列方式的多个第一通孔及多个第二通孔，从而可以根据不同的检测情况进行相应的tcg校准，有利于满足当前针对不锈钢焊缝多维度的检测需求。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
14.图1为本实用新型一实施例提供的不锈钢管道焊缝检测相控校准试块的主视结构示意图；
15.图2为图1所示不锈钢管道焊缝检测相控校准试块的俯视结构示意图；
16.图3为图1所示不锈钢管道焊缝检测相控校准试块的左视结构示意图；
17.图4为本实用新型另一实施例提供的不锈钢管道焊缝检测相控校准试块的主视结构示意图。
18.图中：100、条形校准部；110、母材；111、第一坡口；112、第二坡口；120、第一焊缝；130、第二焊缝；140、第一通孔；150、第二通孔；200、第一扇形校准部；210、第一圆弧倒角；300、第二扇形校准部；310、第二圆弧倒角。
具体实施方式
19.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况下，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
20.应当理解，本领域普通技术人员可以意识到，上述叙述中的“左”、“右”、“上”和“下”是相对而言的，并不用于对本实用新型加以限定。还应当理解，在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
21.为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
23.请参阅图1及图2，本实用新型一实施例提供了一种不锈钢管道焊缝检测相控阵校准试块，用于通过检测仪器对不锈钢管管道焊缝进行相控阵超声检测前，对检测仪器进行校准调试，其具体包括条形校准部100、第一扇形校准部200及第二扇形校准部300，其中，条形校准部100包括开设有第一坡口111及第二坡口112的母材110，以及分别填充于第一坡口111及第二坡口112的第一焊缝120及第二焊缝130，母材110底面为水平面，并以图1中视角为例，沿第一焊缝120与母材110倾斜于母材110底面的一融合线等间隔开设有多个贯穿于母材110(及第一焊缝120)的第一通孔140，沿第二焊缝130垂直于母材110底面的一中心线等间隔开设有多个贯穿于第二焊缝130的第二通孔150，第一扇形校准部200及第二扇形校准部300同圆心并层叠设置于母材110的一侧，且第一扇形校准部200一径向边缘及第二扇形校准部300一径向边缘均一并与母材110顶面、第一焊缝120顶面及第二焊缝130顶面对齐，第一扇形校准部200的半径小于第二扇形校准部300的半径。需要说明的是，上述第一坡口111及第二坡口112具体形状结构与待测不锈钢管道中相应坡口形状结构相同，母材110、第一焊缝120及第二焊缝130也与待测不锈钢管道中相应构成材质相同，进而保证准确的校准结果。
24.上述不锈钢管道焊缝检测相控阵校准试块的有益效果在于，通过将第一扇形校准部200及第二扇形校准部300结合在条形校准部100上形成整体结构，从而可以通过其中的第一扇形校准部200及第二扇形校准部300完成对测试仪器的声速校准、延迟校准及acg校准，且当待测不锈钢管道为弯头与直管段对接焊缝时，可以通过条形校准部100中的多个第一通孔140完成tcg校准，当待测不锈钢管道为直管段与直管段对接焊缝时，可以通过条形校准部100中的多个第二通孔150完成tcg校准，进而满足于检测仪器针对目前复杂多样的焊缝情况相应所需要的不同校准需求。
25.具体地，在本实施例中，第一焊缝120及第二焊缝130的宽度与母材110宽度一致，第一焊缝120垂直于母材110底面的中心线与相邻于母材110的一侧面的距离不小于60mm，第二焊缝130垂直于母材110底面的中心线与相邻于母材110一侧面的距离不小心于60mm，沿垂直于母材110底面的方向，相邻的第一通孔140之间的间隔以及相邻的第二通孔150之间的间隔均为10mm，且任意一第一通孔140与任意一第二通孔150的最小距离不小于260mm。
26.请参阅图3，进一步地，在本实施例中，沿上述不锈钢管道焊缝检测相控阵校准试块延伸方向，第一扇形校准部200一径向边缘与第二扇形校准部300顶面轮廓、母材110顶面的轮廓、第一焊缝120顶面的轮廓及第二焊缝130顶面的轮廓均为具有相同曲率的弧形，以适配待测不锈钢管道实际具有的弧度，从而进一步保障校准结果。
27.具体地，在本实施例中，上述各轮廓曲率为待测不锈钢管道外轮廓曲率的0.7～
1.1倍；也可以理解为待测不锈钢管道外轮廓曲率为各轮廓曲率的0.9～1.5倍。
28.请参阅图2及图4，进一步地，第一扇形校准部200及第二扇形校准部300一体成型于母材110上，第一扇形校准部200的宽度及第二扇形校准部300的宽度均为母材110宽度的二分之一，在一些实施例中，母材110的高度大于第二扇形校准部300的半径时，第一扇形校准部200的弧形边缘与母材110侧面直接连接的一端具有第一圆弧倒角210，第二扇形校准部300的弧形边缘与母材110侧面直接连接的一端具有第二圆弧倒角310；在另一些实施例中，母材110的高度等于第二扇形校准部300的半径时，第一扇形校准部200的弧形边缘与母材110侧面直接连接的一端具有第一圆弧倒角210，第二扇形校准部300的弧形边缘一端与母材110底面边缘直接连接，以避免产生端角回波。
29.更具体地，在本实施例中，母材110的长度至少为440mm，宽度为50mm，第一焊缝120及第二焊缝130宽度均为50mm，第一扇形校准部200半径为30mm，第二扇形校准部300半径为60mm。
30.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。