一种b型套袖相控阵无损检测校准用试块
阅读说明：本技术 一种b型套袖相控阵无损检测校准用试块 (B type oversleeve phased array nondestructive test calibration test block ) 是由 芦丹妍 张松 张冬 吴朝利 汪佩佩 于 2021-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种B型套袖相控阵无损检测校准用试块,包括：自上而下依次连接的第一阶梯、第二阶梯以及第三阶梯,第一阶梯与第一顶面相邻的侧面设有第一列缺陷组,第二阶梯的顶面设有第二列缺陷组；第一列缺陷组,包括多个第一缺陷,多个第一缺陷间隔设置且沿第一斜向预设角排列；第二列缺陷组,包括多个第二缺陷,多个第二缺陷间隔设置且沿第二斜向预设角排列；其中,第一列缺陷组与第二列缺陷组错开排列。B型套袖相控阵无损检测校准用试块采用均倾斜设置的第一列缺陷组和第二列缺陷组,不仅可模拟B型套袖焊接接头的各种实际缺陷,同时也避免各个缺陷之间干扰,从而可极大提高超声波相控阵检测的精确度和准确性。(The invention discloses a test block for B-type oversleeve phased array nondestructive testing calibration, which comprises: the first ladder, the second ladder and the third ladder are sequentially connected from top to bottom, a first row of defect groups are arranged on the side face, adjacent to the first top face, of the first ladder, and a second row of defect groups are arranged on the top face of the second ladder; the first row of defect groups comprise a plurality of first defects which are arranged at intervals and arranged along a first oblique preset angle; the second row of defect groups comprise a plurality of second defects which are arranged at intervals and arranged along a second oblique preset angle; wherein the first row of defect groups and the second row of defect groups are staggered. The test block for B-type oversleeve phased array nondestructive testing and calibration adopts the first row of defect groups and the second row of defect groups which are all obliquely arranged, so that various actual defects of a B-type oversleeve welding joint can be simulated, and meanwhile, interference among all the defects is avoided, so that the accuracy and the accuracy of ultrasonic phased array detection can be greatly improved.)
技术领域
本发明涉及超声波相控阵检测技术领域，尤其涉及一种B型套袖相控阵无损检测校准用试块。
背景技术
焊件之间焊接很容易发生未熔合，为防止焊接未熔合，一般会采用较高的电压和电流进行高温焊接，b型套袖管与通气管之间无法采用高电压和高电流焊接，通气管是带有一定流量的气体，温度加热过高以发生安全隐患，所以采用电流、电压较小单层单道焊接工艺，势必产生焊接未熔合缺陷，未熔合类缺陷仅此于危害性较大的裂纹，后期受力易发展为裂纹，因此焊接未熔合检测极为重要。
超声相控阵作为焊接未熔合工艺的重要检测手段，超声相控阵是超声探头晶片的组合，由多个压电晶片按一定的规律分布排列，然后逐次按预先规定的延迟时间激发各个晶片，所有晶片发射的超声波形成一个整体波阵面能有效地控制发射超声束(波阵面)的形状和方向。
B型套袖管与通气管之间焊接未熔合缺陷的当量尺寸的准确性及检测方法的适用性，需要专用的试块进行调校和设置,以降低缺陷之间的干扰，提高检测的精确度和准确性。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种B型套袖相控阵无损检测校准用试块，用以解决B型套袖试块相控阵无损检测时相邻缺陷之间互相干扰的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供一种B型套袖相控阵无损检测校准用试块，包括：
自上而下依次错开连接的第一阶梯、第二阶梯以及第三阶梯，所述第二阶梯的顶面包括第一顶面和第二顶面，所述第一阶梯具有第一侧面，所述第一顶面与所述第一侧面相邻，所述第二顶面与所述第一阶梯的底面连接，所述第一侧面设有第一列缺陷组，所述第一顶面上设有第二列缺陷组；
所述第一列缺陷组，包括多个第一缺陷，多个所述第一缺陷间隔设置且沿第一斜向预设角排列；
所述第二列缺陷组，包括多个所述第二缺陷，多个所述第二缺陷间隔设置且沿第二斜向预设角排列；
其中，所述第一阶梯用于模拟B型套袖环层，所述第二阶梯用于模拟焊接单层单道未熔合层，所述第三阶梯用于模拟通气管层，且所述第一列缺陷组与所述第二列缺陷组错开排列。
根据一些实施例，所述第一顶面和所述二顶面的连接线与所述第一侧面的垂直投影重合；
所述第二阶梯和所述第三阶梯位于所述第一阶梯底部的侧面平齐。
根据一些实施例，所述第二阶梯与所述第三阶梯厚度之和的二倍小于所述第一阶梯厚度。
根据一些实施例，所述第一斜向预设角和所述第二斜向预设角范围为30°～60°之间。
根据一些实施例，所述第一列缺陷组中的每个所述第一缺陷之间等间距设置；
所述第二列缺陷组中的每个所述第二缺陷之间等间距设置。
根据一些实施例，所述第一列缺陷组中的第一缺陷数量与所述第二列缺陷组中的第二缺陷数量不同。
根据一些实施例，所述第一列缺陷组中的第一缺陷设有7个，所述第二列缺陷组中的第二缺陷设有5个。
根据一些实施例，所述第一缺陷为第一平底孔，所述第二缺陷为第二平底孔；
所述第一平底孔和所述第二平底孔均为孔径相同的平底孔。
根据一些实施例，所述第一平底孔的孔轴线垂直于所述第一阶梯与所述第一顶面相邻的侧面；
所述第二平底孔的孔轴线垂直于所述第二阶梯的顶面。
根据一些实施例，所述第一平底孔的孔深大于所述第二平底孔的孔深；
所述第二阶梯的厚度与所述第二平底孔的深度相等。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
在实际检测时，超声波相控阵检测装置检测试块上的缺陷，然后将其与实际工件检测中的缺陷进行对比，从而精确获取超声波相控阵检测装置实际检测时所检测的缺陷的大小和位置。且采用上述异面且倾斜设置的第一列缺陷组和第二列缺陷组，不仅可模拟B型套袖焊接接头的各种实际缺陷，同时也避免各个缺陷之间干扰，从而可极大提高超声波相控阵检测的精确度和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种B型套袖相控阵无损检测校准用试块的立体结构示意图；
图2为本发明提供的一种B型套袖相控阵无损检测校准用试块的尺寸标注立体结构示意图；
图3为图2所示的主视图；
图4为图2所示的俯视图；
图5为本发明提供的一种B型套袖相控阵无损检测校准用试块的网格尺寸视图。
图中：第一阶梯100、第一侧面110、第一列缺陷组111、第二阶梯200、第一顶面210、第二列缺陷组211、第二顶面220、第三阶梯300。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1所示，本发明提供一种B型套袖相控阵检测校准用试块，该B型套袖相控阵检测校准用试块包括自上而下依次错开连接的第一阶梯100、第二阶梯200以及第三阶梯300，第二阶梯200的顶面包括第一顶面210和第二顶面220，第一阶梯100具有第一侧面110，第一顶面210与第一侧面110相邻，第二顶面220与第一阶梯100的底面连接，第一侧面110设有第一列缺陷组111，第一顶面210上设有第一列缺陷组211。其中第一列缺陷组111包括多个第一缺陷，多个第一缺陷间隔设置且沿第一斜向预设角排列。第一列缺陷组211包括多个第二缺陷，多个第二缺陷间隔设置且沿第二斜向预设角排列，第一列缺陷组111与第一列缺陷组211之间错开排列，也可以在阶梯面的视图里，第一缺陷与第二缺陷错开排列。
通过在B型套袖相控阵检测校准用试块上加工第一列缺陷组111和第一列缺陷组211，用超声波相控阵检测装置检测试块上的缺陷，然后将其与实际工件检测中的缺陷进行对比，从而精确获取超声波相控阵检测装置实际检测时所检测的缺陷的大小和位置。且采用上述异面且倾斜设置的第一列缺陷组111和第一列缺陷组211，不仅可模拟B型套袖焊接接头的各种实际缺陷，同时也避免各个缺陷之间干扰，从而可极大提高超声波相控阵检测的精确度和准确性。
值得注意的是，第一阶梯100用于模拟B型套袖环层，第二阶梯200用于模拟焊接单层单道未熔合层，第三阶梯300用于模拟通气管层。
如图1所示，第一顶面210和第二顶面220的连接线与第一侧面110的垂直投影重合，第二阶梯200和第三阶梯300位于第一阶梯100底部的侧面平齐。第二阶梯200与第三阶梯300厚度之和的二倍小于第一阶梯100厚度。
如图2-5所示，该B型套袖相控阵检测校准用试块的厚度为76mm,宽度150mm，长度370mm的专用低合金钢锻件削切加工而成，其中第一阶梯100厚度为50.5mmmm，宽度为150mm,长度为250mm，第二阶梯200厚度为5mm，宽度为40mm,长度为150mm,第三阶梯300厚度20mm，宽度80mm，长度150mm。
其中，第一列缺陷组111包括多个第一缺陷，多个第一缺陷间隔设置且沿第一斜向预设角排列。第一列缺陷组211包括多个第二缺陷，多个第二缺陷间隔设置且沿第二斜向预设角排列，其中，第一列缺陷组111与第一列缺陷组211错开排列，可有效避免超声波相控阵检测的探头检测调试过程相邻两个缺陷孔之间干扰。
根据一些实施例，为了降低超声波相控阵检测的探头检测调试过程相邻两个缺陷孔之间干扰，可以是第一列缺陷组111与第一列缺陷组211错开排列，还可以是试块的阶梯面的方向的视图上，每个第一缺陷与每个第二缺陷之间错开排列。
另外，第一斜向预设角可以是斜向上，也可以是斜向下；第二斜向预设角可以是斜向左，也可以是斜向右，且第一斜向预设角和第二斜向预设角范围为30°～60°之间。且第一列缺陷组111中的每个第一缺陷之间等间距设置；第一列缺陷组211中的每个第二缺陷之间等间距设置。第一列缺陷组111中的第一缺陷数量与第一列缺陷组211中的第二缺陷数量不同。在本实施例中，第一列缺陷组111中的第一缺陷设有7个，第一列缺陷组211中的第二缺陷设有5个。
本实施例中，第一缺陷为第一平底孔，第二缺陷为第二平底孔。第一平底孔的孔轴线垂直于第一侧面110。第二平底孔的孔轴线垂直于第一顶面210。
由于B型套袖管与通气管焊接过程采用多层多道焊接工艺,且该焊接工艺每层的焊接厚度为2.5mm±0.5mm，相控阵检测过程需要对每层的焊接厚度尺寸进行判断，该B型套袖相控阵试块的上第一平底孔和第二平底孔均为孔径相同的平底孔，且孔径尺寸为2.5mm-3mm范围内，由于当第一阶梯100厚度一定时，3mm所打的孔数量较少，调试孔径时省时省力，即本实施例中第一平底孔和第二平底孔的孔径尺寸优选为3mm。
另外，第一列缺陷组111中的每个第一缺陷之间等间距设置，第一列缺陷组211中的每个第二缺陷之间等间距设置。即相邻的两个第一平底孔之间等间距设置，相邻的两个第二平底孔之间等间距设置。当第一斜向预设角和第二斜向预设角均为45°，第一平底孔和第二平底孔的孔径尺寸优选为3mm时，第一平底孔和第二平底孔的孔中心间距为6mm。超声波相控阵调试检测过程中，可有效避免超声波相控阵检测的探头检测调试过程相邻两个平底孔间的干扰。
第一平底孔的孔深大于第二平底孔的孔深。超声波相控阵检测识别试块的缺陷孔时，一般对于5mm深的平底孔即可适用，随着孔深变小，超声波相控阵接受的反射信号易来源于试块表面，从而影响试块上缺陷孔检测的精确度和准确性，且由于第二阶梯200和第三阶梯300的壁厚为第一阶梯100的一半，当第二平底孔的孔深为5mm时，则第一平底孔的孔深为10mm。且在本实施例中，第二阶梯200的厚度设置为与第二平底孔的深度相同。
从而，在实际检测时，超声波相控阵检测装置检测试块上的缺陷，然后将其与实际工件检测中的缺陷进行对比，从而精确获取超声波相控阵检测装置实际检测时所检测的缺陷的大小和位置。且采用上述异面且倾斜设置的第一列缺陷组111和第一列缺陷组211，不仅可模拟B型套袖焊接接头的各种实际缺陷，同时也避免各个缺陷之间干扰，从而可极大提高超声波相控阵检测的精确度和准确性。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。