铸钢件标准试块超声波试块

铸钢件标准试块超声波试块ZGZ

一、背景技术：

1.本发明属于铸钢件检测技术领域，特别涉及一种铸钢件超声波检测对比试块的制作方法。

2.国内核电机组铸钢件的设计材料目前主要以低合金为主，铸钢件超声波检测通常采用某一反射体回波高度随距离变化的关系曲线(简称dac曲线)进行缺陷的定量评价，所使用的对比试块与铸钢件材料声学性能相近，很容易实现超声波对比试块的制作。随着核电市场的不断拓展，国外核电铸钢件的研发生产成为了新的挑战，国外核电铸钢件对龙门档侧面、瓦口周围增加了10mm～15mm厚度的镍基堆焊层的设计要求，主要是为提这些位置的抗磨损能力、耐腐蚀能力和高温使用性能等。镍基堆焊层组织具有柱状晶粒和各向异性组织的特征，而且与铸钢件基体组织之间存在异质界面，超声波检测时存在异质界面波和异性组织的晶界反射波，容易与堆焊层的焊接缺陷回波混淆，给堆焊层焊接质量评价带来困难。如何更合理的对低合金钢镍基堆焊层的焊接缺陷进行定量评价，现有核电铸钢件标准和技术中没有可借鉴的方法。

二、技术实现要素：

3.基于此，有必要针对如何合理的定量评价铸钢件增加低合金钢镍基堆焊层的焊接缺陷，提供一种铸钢件超声波检测对比试块的制作方法，解决了铸钢件不同材质堆焊后无法进行超声波检测评定的问题。

4.一种铸钢件超声波检测对比试块的制作方法，包括以下步骤：

5.制作试块的基材层，采用与铸钢件本体相同的铸造工艺制作所述基材层；

6.在所述基材层上进行堆焊，形成堆焊层，所述堆焊层的焊接工艺与所述铸钢件的堆焊工艺相同；且所述试块的基材层与所述试块的堆焊层的材质不同；

7.标识所述试块的基材层和堆焊层的熔合线；

8.对所述试块进行加工处理。

9.在其中一个实施例中，所述试块的堆焊层的厚度与铸钢件的堆焊层的厚度相同，所述试块的基材层的厚度大于或者等于所述试块的堆焊层的厚度的两倍。

10.在其中一个实施例中，在所述“在所述试块的基材层上堆焊形成所述试块的堆焊层"的步骤后，在所述试块的表面加工若干人工反射体。

11.在其中一个实施例中，在所述“在所述试块的表面加工人工反射体"的步骤中包括，所述人工反射体包括若干平底孔，在试块的基材层的端面加工若干平底孔，所述平底孔的深度延伸至熔合线处。

12.在其中一个实施例中，若干所述平底孔的孔径不相同，且所述平底孔的数量至少为两个，这样才可有效的衡量两种不同材质熔合线的结合的情况。

13.在其中一个实施例中，在所述“在所述试块的表面加工人工反射体"的步骤中包括，所述人工反射体包括若干横孔，在试块的包含熔合线的端面加工若干横孔，所述横孔至少一个加工在熔合线位置处。

14.在其中一个实施例中，所述横孔的数量至少为四个，当横孔数量为4个时，横孔中心距离堆焊层表面的距离为4/3倍、1倍、2/3倍、1/3倍的堆焊层厚度，并有一个横孔在堆焊层和基材的熔合线上。

15.在其中一个实施例中，在所述“在所述试块的基材层上堆焊形成所述试块的堆焊层"的步骤之后，对所述试块进行消应力热处理。

16.在其中一个实施例中，在所述“采用与铸钢件本体相同的铸造工艺制作所述试块的基材层"的步骤之后，对所述试块的基材层进行超声波检测，当检测得出的缺陷当量小于φ1.5mm时，在所述试块的基材层上进行堆焊，形成堆焊层；当检测得出的缺陷当量大于等于φ1.5mm时，所述试块的基材层报废。

17.在其中一个实施例中，在所述“对所述试块进行消应力热处理"的步骤之后，对所述试块的堆焊层和熔合区进行超声波检测，当检测得出的缺陷当量小于φ1.5mm时，对所述试块进行加工处理；当检测得出的缺陷当量大于等于φ1.5mm时，该焊接堆焊层的试块报废。

18.在其中一个实施例中，在所述“对所述试块进行加工处理"的步骤中，首先需要对试块进行粗加工处理，保证试块粗加工的外形尺寸比精加工尺寸大3mm。然后将粗加工试块的堆焊层和基材层结合处进行抛光、腐蚀，找出基材和堆焊层的焊接熔合线，并进行标识，进入精加工工序。

19.在其中一个实施例中，精加工时，先确定堆焊层和基材熔合线上的横孔位置，然后以此横孔中心为基准加工其它尺寸。精加工后，需要保证试块满足以下要求：检测面粗糙度ra≤3.2μm；尺寸公差±0.1mm；平行度≤0.03mm；垂直度≤0.05mm；位置度＜r0.1mm。

20.采用本发明提供的铸钢件超声波检测对比试块的制作方法，通过该试块可以有效的评价堆焊层焊接缺陷、堆焊层与基材未结合缺陷的定量，兼顾了横孔和平底孔试块功能，拓宽了超声波检测灵敏度的适用范围，做到了一块多用，减少试块制作数量,节约了试块制作成本。且通过实施推广证明，本发明的堆焊层对比试块在对核电铸钢件堆焊层超声波检测运用上，既能够客观准确的评价堆焊层内部缺陷、堆焊层与基材未结合缺陷的大小,又减少了错误评判和错误返修，提高了生产效率、降低了铸件的生产周期，又减少了铸件的反复焊接和热处理次数，显著的节约了成本费用。

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