[發明專利]測定圓柱曲面近表面缺陷徑向深度的方法及其采用的試塊

有效

• 申請號: 201310455005.9
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103454349A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 許培悠;倪鳴;顧曉輝
• 申請（專利權）人: 寶鋼軋輥科技有限責任公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/30;G01B17/00
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 孫曉暉

技術領域

本發明涉及一種無損檢測方法，具體涉及一種測定圓柱曲面近表面缺陷徑向深度的方法及其采用的試塊。

背景技術

在軋輥的制造和使用過程中，輥身近表面缺陷是一種常見的、但卻不允許存在的危險性缺陷，因為這種缺陷出現在制造過程中容易造成爆輥，而出現在使用過程中則易引發剝落等軋制事故。因此，提前檢測并確定缺陷大小和深度，對于軋輥的制造和使用均具有十分重要的意義。

目前在軋輥的無損檢測方法中，通常采用超聲波探傷檢測軋輥表面是否存在缺陷，同時結合磁粉探傷進一步確定缺陷所在位置及其表面長度。

但是上述方法無法測定出徑向深度≤5mm的近表面小缺陷。

這是因為：（1）徑向深度≤5mm的近表面小缺陷檢測難度系數高，檢測靈敏度無參照標準，且圓柱曲面上的深度尺寸是計算尺寸，而不是儀器所顯示的尺寸，而目前并沒有相應的計算公式。（2）由于軋輥直徑較大，因此在其表面至5mm以內易引起雜波，導致不能分辨起始波與缺陷波，從而造成缺陷漏檢。

發明內容

本發明的目的之一在于解決上述問題，提供一種測定圓柱曲面近表面缺陷徑向深度的方法，該方法能夠測定出徑向深度≤5mm的近表面小缺陷。

本發明的目的之二在于提供上述方法采用的試塊。

實現本發明目的之一的技術方案是：一種測定圓柱曲面近表面缺陷徑向深度的方法，①制作試塊；②采用頻率為5MHz、折射角為60°的斜探頭，以1∶1的聲程在試塊上調節時基線以及靈敏度；并確定基準靈敏度、掃查靈敏度、定量線以及評定線；③采用頻率為5MHz、折射角為60°的斜探頭，以1∶1的聲程在待測圓柱曲面上進行缺陷檢測；根據超聲波探傷儀上顯示的缺陷波長度L以及待測圓柱曲面的半徑R，計算出待測圓柱曲面近表面缺陷徑向深度H；計算公式為H=R-R2-RL+L2.]]>

所確定的基準靈敏度為Φ2-6dB，掃查靈敏度為Φ2-18dB，定量線為Φ2-12dB，評定線為Φ2-18dB。

所制作的試塊是由平面和圓弧面構成的柱體；所述柱體的軸向設有三個直徑為2mm的橫通孔。所述柱體的軸向長度為10～40mm，優選25mm；所述圓弧面半徑為100～200mm，優選140mm；所述三個橫通孔的中心自上而下與所述圓弧面的弧頂的距離分別為1.5～4.5mm、8～12mm以及13～27mm；優選3mm、10mm以及19mm。

實現本發明目的之二的技術方案是：一種測定圓柱曲面近表面缺陷徑向深度的方法采用的試塊，它是由平面和圓弧面構成的柱體；所述柱體的軸向設有三個直徑為2mm的橫通孔。

所述柱體的軸向長度為10～40mm，優選25mm；所述圓弧面半徑為100～200mm，優選140mm；所述三個橫通孔的中心自上而下與所述圓弧面的弧頂的距離分別為1.5～4.5mm、8～12mm以及13～27mm；優選3mm、10mm以及19mm。

本發明具有的積極效果：（1）本發明的方法采用斜探頭與聲程法相結合，選擇折射角為60°的斜探頭，利用試塊調節時基線和靈敏度，并確定深度計算公式，從而能夠測定徑向深度≤5mm的近表面小缺陷，避免了近表面小缺陷的漏檢，為軋輥制造和使用提供了便利和安全性。（2）本發明的方法操作簡單，計算方便，精確度高，最低可檢測出1mm左右的近表面微小缺陷，大大縮短了處置時間，提高工作效率。

附圖說明

圖1為本發明的試塊的主視圖。

圖2為圖1的左視圖。

圖3為圖1的俯視圖。

圖4為圖1中的局部放大圖。

圖5為斜探頭在試塊上的示意圖。

圖6a、6b、6c為超聲波探傷儀上顯示的缺陷波長度信號，其中圖6a為3mm橫通孔處的信號，圖6b為10mm橫通孔處的信號，圖6c為19mm橫通孔處的信號。

圖7徑向深度H計算公式示意圖。

圖8為斜探頭在待測圓柱曲面上的示意圖。

圖9a、9b、9c、9d為超聲波探傷儀上顯示的缺陷波長度信號，其中圖9a為A處的信號，圖9b為B處的信號，圖9c為C處的信號，圖9d為D處的信號。