国内外无损检测界根据不同的应用目的设计和制作了大量的试块。这些试块有国际组织推荐的,有国家标准或部颁标准规定的,有行业或厂家自行规定的。下面选择国内外常用的几种试块加以介绍。
1.IIW试块
IIW试块是国际焊接学会标准试块(IIW是国际焊接学会的缩写)。该试块是荷兰代表首先提出来的,故称为荷兰试块。该试块形状似船形,因此又叫船形试块。IIW试块的结构和尺寸如图3-9所示。
IIW试块材质为20钢,经正火处理,晶粒度为7~8级。IIW试块的主要用途如下:
1)调整纵波检测范围和扫描速度(时基线比例):利用试块上“25”和“100”调整。
图3-9 IIW试块的结构和尺寸
2)测仪器的水平线性、垂直线性和动态范围:利用试块上“25”或“100”测。
3)测直探头和仪器的分辨力:利用试块上“85”“91”和“100”测。
4)测直探头和仪器组合后的穿透能力:利用ϕ50mm有机玻璃块底面的多次反射波测。
5)测直探头与仪器的盲区范围:利用试块上ϕ50mm有机玻璃圆弧面与侧面间距5mm和10mm测。
6)测斜探头的入射点:利用试块上R100mm圆弧面测。
7)测斜探头的折射角:折射角在35°~76°范围内用ϕ50mm孔测,折射角在74°~80°范围内用ϕ1.5mm圆孔测。
8)测斜探头和仪器的灵敏度余量:利用试块R100mm或ϕ1.5mm测。
9)调整横波检测范围和扫描速度:由于纵波声程91mm相当于横波声程50mm,因此可以利用试块上“91”来调整横波的检测范围和扫描速度。例如横波1∶1,先用直探头对准“91”底面,使底波B1、B2分别对准“50”“100”,然后换上横波探头并对准R100mm圆弧面,找到最高回波,并调至“100”即可。
10)测斜探头声束轴线的偏离情况:利用试块的直角棱边测。
IIW试块用途较广,但也有一些不足,对此,一些国家做了小的修改,将其作为本国的标准试块。例如,德国和日本在R100mm圆心处两侧加开宽为0.5mm深为2mm的沟槽,借以获得R100mm圆弧面的多次反射,这就克服了IIW试块调整横波检测范围和扫描速度不便的缺点。
2.IIW2试块
IIW2试块也是荷兰代表提出来的国际焊接学会标准试块。其由于外形类似牛角,故又称为牛角试块。与IIW试块相比,IIW2试块重量轻、尺寸小、形状简单、容易加工和便于携带,但功能不及IIW试块。IIW2试块的材质同IIW。IIW2试块的结构、尺寸和反射特点如图3-10所示。
当斜探头对准R25mm圆弧面时,R25mm圆弧面反射回波一部分被探头接收,显示B1,另一部分反射至R50,然后又返回探头,但这时不能被接收,因此无回波。当此反射波再次经R25mm圆弧面反射回探头时才能被接收,这时显示B2,它与B1的间距为R25mm+R50mm,以后各次回波间距均为R25mm+R50mm。
图3-10 IIW2试块的结构、尺寸和反射特点
IIW2试块的主要用途如下:
1)测定斜探头的入射点:利用R25mm与R50mm圆弧反射面测。
2)测定斜探头的折射角:利用ϕ5mm横通孔测。
3)测定仪器水平、垂直线性和动态范围:利用厚度12.5mm测。
4)调整检测范围和扫描速度:纵波直探头利用12.5mm底面多次反射调,横波斜探头利用R25mm圆弧面和R50mm圆弧面调。
5)测仪器和探头的组合灵敏度:利用ϕ5mm或R50mm圆弧面测。
3.CSK—IA试块
CSK—IA试块是标准试块,是在IIW试块基础上改进后得到的。其结构及主要尺寸如图3-11所示。CSK—IA试块有三点改进;
1)将直孔ϕ50mm改为ϕ50mm、ϕ44mm、ϕ40mm台阶孔,以便于测定横波斜探头的分辨力。
2)将R100mm改为R100mm、R50mm阶梯圆弧,以便于调整横波扫描速度和检测范围。
3)将试块上标定的折射角改为K值(K=tanβ),从而可直接测出横波斜探头的K值。
4)CSK—IA试块的其他功能同IIW试块,材质一般与工件材质相同。
4.半圆试块
半圆试块是目前广泛应用的一种试块。其特点是加工方便,便于携带,材质同IIW试块。半圆试块结构和反射特点如图3-12所示。试块圆弧部分切去一块是为了安放平稳。图3-12中半圆试块中心切槽是为了产生多次反射,在显示屏上形成等距离的反射波。由于中心槽未切通,因此切槽处反射波间距均为R,而未切槽处反射波间距为R、2R、2R……两者相互叠加使显示屏上奇次波高,偶次波低。
此外还一种中心不切槽的半圆试块,这种试块反射波间距为R、2R、2R……(见图3-13)。
图3-11 CSK—IA试块结构及主要尺寸
图3-12 半圆试块
图3-13 中心不切槽的半圆试块
常用半圆试块的半径为R40mm或R50mm。半圆试块的主要用途如下:
1)检测探头的入射点:利用R50mm测。
2)调整横波扫描速度和检测范围:利用R50mm调。
3)调整纵波扫描速度和检测范围:利用厚度20mm调。
4)测仪器的水平、垂直线性和动态范围:利用厚度20mm调。
5)调整灵敏度:利用R50mm圆弧面调整。
5.锻件用标准试块CSI、CSII和CSIII试块
1)CSⅠ试块结构如图3-14所示。CSI试块尺寸见表3-3。
图3-14 CSⅠ试块结构
表3-3 CSⅠ试块尺寸 (单位:mm)
2)CSⅡ试块结构如图3-15所示。CSⅡ试块尺寸见表3-4(仅适于检测距离小于45mm的工件)。
图3-15 CSⅡ试块结构
表3-4 CSⅡ试块尺寸 (单位:mm)
3)CSⅢ试块结构如图3-16所示。
图3-16 CSⅢ试块结构
4)CSⅠ和CSⅡ试块的主要用途
①测试纵波平底孔距离。波幅-当量曲线,即实用AVG曲线:利用各试块的平底孔和大平底测。
②调整检测灵敏度:利用大平底或平底孔调。(www.daowen.com)
③对缺陷定量:利用试块上的平底孔测,多用于3N以内的缺陷定量。
④测仪器的水平、垂直线性和动态范围:用大平底或平底孔测。
⑤测直探头与仪器的组合性能:如灵敏度余量可用ϕ2mm×200mm试块来测。
6.CSK—ⅡA试块、CSK—ⅢA试块、CSK—ⅣA试块和CSK—ⅡAm试块
CSK—ⅡA试块结构如图3-17所示。CSK—ⅢA试块结构如图3-18所示。CSK—ⅣA试块结构如图3-19所示。CSK—ⅣA试块尺寸见表3-5。这些试块是JB/T 4730.3—2005标准中规定的焊缝超声波检测用的横孔标准试块,主要用于测定横波距离、波幅曲线、斜探头的K值,调整横波扫描速度和灵敏度等,适用于壁厚为8~300mm的焊缝。CSK—ⅡAm试块结构如图3-20所示。其适用于壁厚为6~8mm的焊缝。
图3-17 CSK—ⅡA试块结构
图3-18 CSK—ⅢA试块结构
图3-19 CSK—ⅣA试块结构
表3-5 CSK—ⅣA试块尺寸 (单位:mm)
图3-20 CSK—ⅡAm试块结构
7.钢板检测试块
压力容器用钢板超声波检测试块CBⅠ和CBⅡ的结构分别如图3-21和图3-22所示。试块的材质与被探钢板相同或相近。CBⅡ试块上的人工缺陷为ϕ5mm平底孔。CBⅡ试块的尺寸由表3-6确定。CBⅡ试块主要用于调节检测灵敏度,适用于厚度为6~250mm的承压设备用钢板超声波检测。
图3-21 超声波检测试块CBⅠ的结构
图3-22 超声波检测试块CBⅡ的结构
表3-6 CBⅡ试块的尺寸 (单位:mm)
8.无缝钢管检测试块
高压无缝钢管超声波周向检测试块(又称为对比试块)如图3-23所示。该试块应选取与被检钢管的规格、材质、热处理工艺和表面状况相同或相似的钢管置备。该试块中不得有影响人工缺陷正常指示的自然缺陷。试块上人工缺陷为尖角槽,其尺寸见表3-7。
图3-23 超声波周向检测试块
表3-7 超声波周向探伤试块上人工缺陷尺寸
该试块主要用于调节检测灵敏度和对工件进行判伤评级,适用于外径为12~660mm、壁厚≥2mm的承压设备用碳素钢和低合金钢管,或外径为12~400mm、壁厚为2~35mm的承压设备用奥氏体不锈钢无缝管超声波检测。
高压无缝钢管超声波轴向检测试块(又称为对比试块)如图3-24所示。超声波轴向检测试块上人工缺陷尺寸见表3-8。
图3-24 超声波轴向检测试块
表3-8 超声波轴向检测试块上人工缺陷尺寸
图3-25 承压设备管子和压力管道对接焊接头检测试块
9.承压设备管子和压力管道对接焊接头检测试块
承压设备管子和压力管道对接焊接头检测试块如图3-25所示。该试块适用于壁厚≥4mm,外径为32~159mm,或壁厚为4~6mm,外径≥159mm的承压设备管子和压力管道对接焊接头的检测。
不同规格的管子和压力管道对接焊接头检测用试块尺寸由表3-9确定。
表3-9 试块圆弧曲率半径 (单位:mm)
10.不锈钢焊缝检测试块(见图3-26)
图3-26 不锈钢焊缝检测试块
11.堆焊层焊缝检测试块
1)从堆焊层侧进行检测,采用T1型试块,如图3-27所示。
图3-27 T1型试块
2)从母材侧进行检测,采用T2型试块,如图3-28所示。
图3-28 T2型试块
3)检测堆焊层和母材的未接合处,采用T2型试块,如图3-29所示。
图3-29 检测堆焊和母材的未接合处
a)方法一 b)方法二
12.T型角焊缝直探头检测试块(见图3-30)
图3-30 T型角焊缝直探头检测试块
13.铸钢件直探头检测试块(ZGZ)(见图3-31)
图3-31 铸钢件直探头检测试块(ZGZ)
ZGZ系列对比试块尺寸见表3-10。
表3-10 ZGZ系列对比试块尺寸 (单位:mm)
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。