一种用于铜合金挤压棒材皮下缩尾缺陷超声检测的人工模拟试块的制作方法

1.本实用新型涉及超声波检测技术，特别涉及一种用于铜合金挤压棒材皮下缩尾缺陷超声检测的人工模拟试块。


背景技术：

2.挤压技术是金属材料工业生产、新材料制备及加工的重要方法，具有高效、优质、低能耗的工艺特点。金属材料经加热后通过挤压可以生产扁材、棒材、管材、线材及异型材等产品，也可以提供小规格的棒、管、型材的坯料。挤压法生产的金属材料制品，主要应用于各个工业部门（汽车工业、航空航天、电子电力、机械制造等）。
3.在金属挤压棒材的挤压加工中，由于挤压工艺参数的选择、生产过程控制、原料质量、挤压模选择等因素的影响，会导致金属挤压棒材产品出现各种缺陷。这些缺陷的存在，会导致金属挤压棒材的强度降低、疲劳寿命低于合格产品、无法装配等等问题。所以，对于生产后的金属挤压棒材，还需要进行缺陷检测，目前常用的检测方式是超声无损检测。
4.超声无损检测是利用超声波具有的折射、反射、衍射、衰减等特性，通过观察显示在超声检测仪上的超声波穿过挤压棒材时发生的传播变化所导致的特定波形，来判定金属挤压棒材的内部或表面是否存在缺陷，从而在不破坏金属挤压棒材的情况下，评估其质量和使用价值。因为操作安全、缺陷定位准确、灵敏度高、成本低、速度快，超声无损检测技术已经成为挤压产品缺陷检测的重要手段之一。
5.铜合金挤压棒材是一种常见的金属挤压棒材，而皮下缩尾缺陷作为铜合金挤压棒材的典型缺陷，常出现在制品的近表面区域。对于铜合金挤压棒材来说，皮下缩尾缺陷会阻碍到铜合金挤压棒材中的电流传导，降低铜合金挤压棒材的导电性，铜合金挤压棒材皮下缩尾缺陷的存在与否将直接影响铜合金挤压棒材的使用性能。而在超声无损检测技术中，由于表面回波存在一定的宽度，导致被测件在近表面区域存在一定的盲区，无法识别其中是否存在缺陷，这是超声无损检测技术中的一个难点，因此，能否准确识别出铜合金挤压棒材近表面处超出设计规定大小的皮下缩尾缺陷，是判断超声检测方法与检测设备是否可靠的重要依据。
6.超声检测的方法与检测设备是否可靠，能否准确识别出超出设计规定大小的缺陷，必须事先制作出超声检测对比试块，并在每次检测前用试块对超声检测的方法与检测设备进行性能验证。因此，目前需要一种用于铜合金挤压棒材皮下缩尾缺陷超声检测的人工模拟试块，用于模拟铜合金挤压棒材的皮下缩尾缺陷，帮助验证超声检测方法与检测设备的可靠性。


技术实现要素：

7.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于铜合金挤压棒材皮下缩尾缺陷超声检测的人工模拟试块，这种人工模拟试块可用于模拟铜合金挤压棒材近表面区域可能
出现的皮下缩尾缺陷，通过对这种人工模拟试块进行检测和对比，可以检验所使用的超声检测方法与检测设备是否可靠。
8.为了解决上述技术问题，采用的技术方案如下：
9.一种用于铜合金挤压棒材皮下缩尾缺陷超声检测的人工模拟试块，其特征在于：包括铜合金挤压棒材本体和至少一个铜合金薄片，铜合金挤压棒材本体和铜合金薄片的材料相同；铜合金挤压棒材本体的表面上开有至少一个凹槽，凹槽与铜合金薄片数量相同并且一一对应，铜合金薄片的形状及尺寸与对应的凹槽相匹配，铜合金薄片处于对应的凹槽中并与铜合金挤压棒材本体紧密贴合。
10.通过在铜合金挤压棒材本体上开设凹槽，并在凹槽中贴合铜合金薄片构成人工模拟试块，使得这种人工模拟试块能够通过人造缺陷的方式，模拟铜合金挤压棒材在近表面区域出现皮下缩尾缺陷的情况；随后，通过采用超声无损检测技术对这种人工模拟试块进行检测，在对人工模拟试块进行超声检测的过程中，将产生的缺陷信号与人工模拟试块进行对比，通过观察缺陷信号位置与人工模拟试块上的缺陷位置是否相对应，从而对超声检测方法和超声检测设备检测的可靠性进行检验。同时，针对不同的材料、不同形状、近表面处皮下缩尾缺陷深度不同的铜合金挤压棒材，可以制作对应的人工模拟试块进行针对性模拟检测，对缺陷的模拟更加准确，其检验效果好。此外，这种人工模拟试块的制备过程操作方便，制作难度和成本较低。
11.优选方案中，所述铜合金薄片的厚度与对应的凹槽的深度相等。
12.铜合金挤压棒材的横截面形状通常为矩形或梯形，优选方案中，所述人工模拟试块的横截面形状为矩形或梯形。
13.进一步的优选方案中，横截面形状为矩形的人工模拟试块中，人工模拟试块的长度为200
‑
600mm、宽度小于60mm、高度小于20mm；横截面形状为梯形的人工模拟试块中，人工模拟试块横截面的高小于60mm，上底、下底均小于20mm，人工模拟试块的长度为200
‑
600mm。
14.优选方案中，所述铜合金薄片的厚度为0.2
‑
0.8mm。
15.进一步的优选方案中，所述铜合金薄片的厚度为0.2mm、0.3 mm、0.4 mm、0.5 mm、0.6 mm或0.8mm。不同厚度的铜合金薄片可用于模拟位于铜合金挤压棒材近表面不同深度处的皮下缩尾缺陷。
16.优选方案中，所述铜合金薄片通过快干胶粘合在铜合金挤压棒材本体的凹槽中。所述快干胶的主要成份为氰基丙烯酸酯。
17.优选方案中，所述铜合金挤压棒材本体的材料为黄铜或铬锆铜，铜合金薄片的材料也为对应的黄铜或铬锆铜。
18.本实用新型的有益效果在于：这种人工模拟试块可用于模拟近表面处出现皮下缩尾缺陷的铜合金挤压棒材，将产生的缺陷信号与人工模拟试块进行对比，通过观察缺陷信号位置与人工模拟试块上的缺陷位置是否相对应，从而有效检验所使用的超声检测方法与检测设备是否可靠，其检验效果好，制备过程操作方便，制作难度和成本较低。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例1中人工模拟试块的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例1中人工模拟试块的剖视图；
21.图3为本实用新型实施例2中人工模拟试块的结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步描述：
23.实施例1
24.如图1
‑
2所示的一种用于铜合金挤压棒材皮下缩尾缺陷超声检测的人工模拟试块，包括铜合金挤压棒材本体1和铜合金薄片2，铜合金挤压棒材本体1和铜合金薄片2的材料相同；铜合金挤压棒材本体1的表面上开有凹槽101，凹槽101与铜合金薄片2数量相同并且一一对应，铜合金薄片2的形状及尺寸与对应的凹槽101相匹配，铜合金薄片2的厚度与对应的凹槽101的深度相等，铜合金薄片2通过快干胶3粘合在铜合金挤压棒材本体1的凹槽101中。
25.通过在铜合金挤压棒材本体1上开设凹槽101，并在凹槽101中贴合铜合金薄片2构成人工模拟试块，使得这种人工模拟试块能够通过人造缺陷的方式，模拟铜合金挤压棒材在近表面区域出现皮下缩尾缺陷的情况；随后，通过采用超声无损检测技术对这种人工模拟试块进行检测，在对人工模拟试块进行超声检测的过程中，将产生的缺陷信号与人工模拟试块进行对比，通过观察缺陷信号位置与人工模拟试块上的缺陷位置是否相对应，从而对超声检测方法和超声检测设备检测的可靠性进行检验。同时，针对不同的材料、不同形状、近表面处皮下缩尾缺陷深度不同的铜合金挤压棒材，可以制作对应的人工模拟试块进行针对性模拟检测，对缺陷的模拟更加准确，其检验效果好。此外，这种人工模拟试块的制备过程操作方便，制作难度和成本较低。
26.人工模拟试块的横截面形状为矩形。铜合金挤压棒材本体1和铜合金薄片2的材料均为黄铜。快干胶3的主要成份为氰基丙烯酸酯。
27.实施例2
28.本实施例与实施例1的区别在于：如图3所示，人工模拟试块的横截面形状为梯形。