[發明專利]一種基于酸蝕法的金屬板材人工傷的制作方法

有效

• 申請號: 201210395858.3
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102901777A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 宋廣三;魏勤;朱金連;周成林;朱登峻;陸毅
• 申請（專利權）人: 鎮江出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫綜合技術中心
• 主分類號: G01N29/30
• 分類號: G01N29/30;G01N29/04
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 胡思棉

技術領域

本發明涉及金屬板材中分層缺陷的模擬制作方法。可用于超聲無損檢測板材分層時對比試樣中人工傷的制作以及金屬板材面積型缺陷的模擬，屬于無損檢測技術領域。

背景技術

金屬板材的生產工藝決定了其內部最易存在的缺陷類型為平行于材料表面的分層缺陷，它是金屬板材中最危險也是最主要的缺陷之一。在金屬板材的超聲無損檢測中，蘭姆波適于大批量的快速檢測，應用非常廣泛。利用蘭姆波進行檢測時，缺陷回波的出現及其回波幅度的大小與缺陷進波端的邊緣形狀密切相關。如果是分層缺陷且邊緣有較大的開隙度時，可以獲得較高的缺陷回波幅度，這種分層容易被發現，甚至是很小的顆粒狀缺陷。而板材中的自然分層一般都壓合得很緊密，迎波面開口很小，盡管分層的面積很大，但反射波極弱，有時甚至看不到反射，從而導致漏檢。目前，在金屬板材的超聲無損檢測中，均使用通孔、平底孔、刻槽、線切割等機械加工方式對金屬板材缺陷進行模擬，我國標準GJB3384-98《金屬薄板蘭姆波檢驗方法》和GB/T8651-2002《金屬板材超聲板波探傷方法》也選用了上述加工方式制作對比試樣中的人工傷，用以調整探傷儀的蘭姆波檢測基準靈敏度。其中線切割方法在幾種人工傷中，在形態上更接近分層，但線切割切出來的狹縫還是存在明顯的層厚，與自然分層可比性較差，尤其對薄板來說，除了通孔，其他方式都比較難以加工，而且上述人工傷的制作方法都需要特定的加工設備來完成，加工難度大。在中國專利號為97107591.3專利名稱為《無損檢測人工標準傷的刻制和計量方法及裝置》中揭示了電火花進行刻制人工傷的裝置，該裝置結構復雜，比較難于控制人工傷的形狀。在中國專利申請號200810209857.9專利申請名稱為為《φ20mm~φ38mm鋁合金薄壁管渦流探傷方法》中揭示了利用機械方式制作通孔人工傷的制作方法，由上述描述可知，使用通孔人工傷作為面積型缺陷的對比試樣時，其針對性差，蘭姆波檢測基準靈敏度低，漏檢率較高?？傊?，現有技術中所揭示的機械、物理方式制作人工傷的方法其都需要特定的加工設備及裝置，該類設備及裝置結構復雜，難于操作。

事實上蘭姆波在不連續體中的反射機理很復雜，對不同類型的缺陷響應程度也不同。采用機械加工方式制作的各種體積型人工傷來調整探傷儀基準靈敏度，用以檢測面積型的自然分層，針對性不強，易造成漏檢。因此，如何制作面積型人工傷的對比試樣是急需解決的技術問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種制作金屬板材面積型人工傷的制作方法，通過該制作方法制作的對比試樣，其模擬缺陷在形態上與自然分層缺陷更接近，以此作為對比試樣人工傷，有利于提高蘭姆波探傷儀檢測金屬板材分層缺陷的基準靈敏度和缺陷檢出率。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是一種基于酸蝕法的金屬板材人工傷的制作方法，其步驟如下：

a.????金屬板材試樣的表面涂覆一層可去除的耐酸腐蝕的保護層；

b.????在保護層上根據缺陷面積形狀制作腐蝕凹坑，所述腐蝕凹坑觸及所述金屬板材試樣表面；

c.????在腐蝕凹坑中加入酸液進行酸腐蝕至所需腐蝕深度；

d.????清洗腐蝕凹坑及金屬板材試樣，然后去除保護層，并在金屬板材試樣上涂布防銹油。

優選地，上述步驟a中的保護層材料為石蠟。在步驟a中涂覆石蠟保護層時，使其保護層形成一內凹形狀的保護層。進行酸腐蝕時，內凹形狀的保護層可使腐蝕酸不會外流造成操作危險及環境污染。

上述步驟b中，制作端部與所需缺陷面積形狀相同的金屬棒，通過加熱的金屬棒熔化石蠟保護層熔刻出腐蝕凹坑。

上述步驟d中，采用堿性溶液先中和剩余酸液，再用清水進行清洗腐蝕池及金屬板材試樣。

腐蝕酸采用鹽酸、硝酸、硫酸或王水等。當使用濃鹽酸、金屬板材試樣為鋁合金時，腐蝕時間為1~5分鐘。當使用濃鹽酸、金屬板材試樣為碳鋼時，腐蝕時間為3~15分鐘。基于金屬板材種類不同，使用酸種類可以不同，腐蝕時間也不同，腐蝕時間不同依據腐蝕時化學反應速率及腐蝕深度所決定。

采用石蠟涂層保護、酸腐蝕出平行金屬板材表面的一定面積和深度的面積型人工缺陷，用來模擬金屬板材分層缺陷，在使用超聲蘭姆波檢測時，作為對比試樣人工傷來調整探傷儀的檢測基準靈敏度。亦可作為人工模擬分層缺陷的制作。缺陷形狀和大小由無石蠟保護層處的腐蝕池面積形狀和大小決定；缺陷深度由腐蝕時間決定。