一种异种钢受热面相控阵检测专用参考试块的制作方法

1.本申请涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种异种钢受热面相控阵检测专用参考试块。


背景技术：

2.火电发电机组是火力发电厂的重要设备，而火电发电机组中存在异种钢受热面。目前火电厂异种钢焊接接头普遍采用p91与tp347焊接接头，tp347属于奥氏体不锈钢，晶粒粗大，超声波衰减大。在生产过程中，通常需要对该异种钢受热面上的焊缝进行无损检测。
3.但是，由于异种钢受热面自身位置的限制及焊缝两侧异种钢的限制，对其内部缺陷进行检测时用常规无损检测方法很难检测，且效率低，故采用超声相控阵检测，但是超声相控阵检测从外表面做电子扫查时，无法确定缺陷的当量和位置，对其是否为缺陷无法肯定。因此，亟需一种能够用于火电发电机组上异种钢受热面相控阵检测的参考试块。


技术实现要素：

4.本申请所要解决的技术问题是提供一种异种钢受热面相控阵检测专用参考试块，以解决现有技术中常规检测难、效率低的问题。
5.为解决上述问题，本申请提供了一种异种钢受热面相控阵检测专用参考试块，所述参考试块一体成型且整体为条状、材质为奥氏体不锈钢，其右侧面为同心设置、一大一小的两个半圆弧面，大圆弧面在后、半径为h，小圆弧面在前、半径为1/2h，h为所述参考试块的高度；所述参考试块正面上远离所述半圆弧面的端部设有沿纵向贯通的半圆形刻槽，所述半圆形刻槽上开设有沿纵向分布的一排规格相同但埋深不同的短横孔。
6.优选的，所述大圆弧面的宽度为2/3w，所述小圆弧面的宽度为1/3w，其中w为所述参考试块的宽度。
7.优选的，所述半圆形刻槽的半径为1/3w，其中w为所述参考试块的宽度。
8.优选的，所述参考试块的顶面为曲面。
9.优选的，所述短横孔的直径为1mm，长度为6mm。
10.优选的，所述短横孔的数量为四，由上自下埋藏深度分别为1/6h、1/3h、1/2h和2/3h。
11.本申请与现有技术相比具有以下优点：
12.针对火电发电机组上异种钢受热面的相控阵检测，本申请提供了一种专用参考试块，利用该参考试块能够制作tcg波幅曲线、检测灵敏度及判断缺陷当量的大小是否符合要求，进而完成相控阵检测所需的各项数据校准，解决了火电发电机组异种钢受热面焊缝因常规检测难、效率低等问题，同时弥补了现有技术标准对奥氏体不锈钢检测的不足，大大提高了异种钢受热面探伤结果的准确性。
13.本申请参考试块材质设为奥氏体不锈钢的原因：目前火电厂异种钢焊接接头普遍采用p91与tp347焊接接头，tp347属于奥氏体不锈钢，晶粒粗大，超声波衰减大，研究表明受
高温影响断裂位置时常发生在tp347侧，若采用p91材质试块会引起检测灵敏度不足，造成漏检。
附图说明
14.下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细的说明。
15.图1为本申请实施例提供的异种钢受热面相控阵检测专用参考试块的主视图。
16.图2为本申请实施例提供的异种钢受热面相控阵检测专用参考试块的俯视图。
17.图3为本申请实施例提供的异种钢受热面相控阵检测专用参考试块的侧视图。
18.图中：1—半圆形刻槽，2—短横孔，3—参考试块，4—大圆弧面，5—小圆弧面。
具体实施方式
19.参考图1至图3，本申请实施例提供了一种异种钢受热面相控阵检测专用参考试块，该参考试块3整体为条状、材质为奥氏体不锈钢，高度h为30mm，宽度w为15mm，长度(短横孔2中心到大圆弧面4端部的距离)为120mm。
20.参考试块3一体成型，正面、背面、底面和左侧面为平面，顶面为曲面，右侧面为同心设置、一大一小的两个半圆弧面，大圆弧面4在后、半径为h，小圆弧面5在前、半径为1/2h；大圆弧面4的宽度为2/3w，小圆弧面5的宽度为1/3w。
21.参考试块3正面上远离半圆弧面的端部设有沿纵向贯通的半圆形刻槽1，半圆形刻槽1半径为1/3w；半圆形刻槽1上开设有沿纵向分布的一排(两个或者两个以上)规格相同但埋深不同的短横孔2。短横孔2的直径为1mm，长度为6mm，其中，φ1*6是参照已有标准试块csk
‑ⅲ
a试块设计，相当于用φ1*6作为一个精准当量来检测缺陷当量与基准当量的大小关系。
22.比如，短横孔2的数量为四，由上自下埋藏深度分别为1/6h、1/3h、1/2h和2/3h，这样的埋深设置是为了方便绘制tcg波幅曲线，同时满足受热面管检测厚度的需要，能更清楚明了地进行对比。
23.使用方法：基于两个圆弧面调整探头楔块零点及声速；通过对多个埋藏深度不同的短横孔进行相控阵检测，对比埋藏深度不同时的缺陷当量并进行tcg波幅曲线的制作；顶面的曲面用于满足探头楔块检测曲率，根据实际需要设置不同的曲率半径。
24.以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的结构及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。


技术特征：
1.一种异种钢受热面相控阵检测专用参考试块，其特征在于，所述参考试块（3）一体成型且整体为条状、材质为奥氏体不锈钢，其右侧面为同心设置、一大一小的两个半圆弧面，大圆弧面（4）在后、半径为h，小圆弧面（5）在前、半径为1/2h，h为所述参考试块（3）的高度；所述参考试块（3）正面上远离所述半圆弧面的端部设有沿纵向贯通的半圆形刻槽（1），所述半圆形刻槽（1）上开设有沿纵向分布的一排规格相同但埋深不同的短横孔（2）。2.如权利要求1所述的参考试块，其特征在于，所述大圆弧面（4）的宽度为2/3w，所述小圆弧面（5）的宽度为1/3w，其中w为所述参考试块（3）的宽度。3.如权利要求1所述的参考试块，其特征在于，所述半圆形刻槽（1）的半径为1/3w，其中w为所述参考试块（3）的宽度。4.如权利要求1所述的参考试块，其特征在于，所述参考试块（3）的顶面为曲面。5.如权利要求1所述的参考试块，其特征在于，所述短横孔（2）的直径为1mm，长度为6mm。6.如权利要求1至5任一项所述的参考试块，其特征在于，所述短横孔（2）的数量为四，由上自下埋藏深度分别为1/6h、1/3h、1/2h和2/3h。

技术总结
本申请涉及一种异种钢受热面相控阵检测专用参考试块，针对火电发电机组上异种钢受热面的相控阵检测，参考试块(3)一体成型且整体为条状、材质为奥氏体不锈钢，其右侧面为同心设置、一大一小的两个半圆弧面，大圆弧面(4)在后、半径为h，小圆弧面(5)在前、半径为1/2h；正面远离半圆弧面的端部设有沿纵向贯通的半圆形刻槽(1)，半圆形刻槽(1)上开设有沿纵向分布的一排规格相同但埋深不同的短横孔(2)。本申请的应用能够完成相控阵检测所需的各项数据校准，解决了火电发电机组异种钢受热面焊缝因常规检测难、效率低等问题，同时弥补了现有技术标准对奥氏体不锈钢检测的不足，大大提高了异种钢受热面探伤结果的准确性。异种钢受热面探伤结果的准确性。异种钢受热面探伤结果的准确性。


技术研发人员：李军 孙贺斌 周治伊 高健 李辉 张兆钰 蒋菲 吕岩婷 张丽 谢金鹏 王晨山 钱亚勇 赵朝友 滕玉林 陈善义 杨佩旭 张洋洋 张素慧
受保护的技术使用者：国网甘肃省电力公司电力科学研究院
技术研发日：2021.04.28
技术公布日：2022/9/1