实物对比试块在探伤工作中的重要性

　　1　前言

　　随着我国经济建设的蓬勃发展,国家一批重点项目:铁路、桥梁、石油管道、国防建设等陆续投入实施。为保障安全,对无损检测提出了更高的要求,怎样才能确保检测准确并且有效地提高检测速度?这不仅要有标准试块对仪器探头进行校正,还需要有缺陷加工精准的实物对比试块用于现场评判。从1978年我厂生产超声探伤试块以来,就有老一代的探伤专家根据当时的探伤需要,在我厂加工过类似的实物对比试块。现将各行业有代表性的实物对比试块部分进行列举,为大家探伤工作提供参考。

　　2　铁路机务系统整车车轴实物对比试块

　　铁路机务系统整车车轴实物对比试块主要用于在不动车的情况下,对火车车轴轴瓦部分疲劳裂纹进行检测,原加工此类裂纹人工缺陷,都是不等深槽,即直槽(如图1:人工裂纹A剖面图)。近几年,机车大修时,要求探伤工期越来越紧,此类裂纹人工缺陷如加工成环行槽(如图1:人工裂纹B剖面图),在实际检测时如图1所示,探伤人员只要找到人工反射体,就是最高反射体,就能更方便探伤灵敏度的调节,并且能提高检测速度和检测精度,但是要加工等深的环行槽有相当大的难度。经过不断地摸索实验,改进了加工工艺,在电极的选材上,选择导电好、强度高、损耗小的铜钨电极,其参数:抗弯强度≥667MPa,密度>14 g/cm3,硬度≥184 HV(维氏),导电率≥42%IACS。将电极与制作车轴直径研配修磨,并用我厂专用强化机对电极表面进行强化处理,电火花加工时,根据电极损耗、车轴材质调整加工电流、进给速度,达到最佳效果。现在,我们加工等深槽缺陷,槽宽≤0.20 mm,深度已达到7 mm。

　　3　石油天然气管道行业管道对接焊全自动检测用相控阵试块

　　我厂为石油天然气管道行业生产的相控阵试块,最早应用于西气东输,在一块试块上加工的平底孔达十多处,多种角度,难度较大,根据石油天然气管道不同的直径、壁厚、坡口形式,设计制作了一系列夹持工装,每一套工装都能调整各种角度,其角度定位精度较高。为保证人工缺陷——平底孔位置的精度,我们在双柱光学坐标镗床上完成每一个平底孔的初加工,然后,利用专门定做的平底孔绞刀,绞刀经我厂热处理表面强化处理后,再用高精度外圆磨床研磨绞刀的平底平面度、外径精度及垂直度,用此绞刀对每个初加工的平底孔进行最终成型加工,使其平底孔的平底平面度、粗糙度及孔壁的粗糙度达到标准要求。

　　由于摸索出了一套独特的相控阵试块成熟的加工工艺,我们现在加工的天然气、石油管道探伤实物对比试块,已经做到最小管径4.5″,大管径达到48″,坡口形式由过去单一的“V”型,发展到现在的“U”型、“J”型、“CRC”型等多种小角度、复杂的坡口形式。加工周期仅需7天,比国外的加工周期缩短了35天,并且每块试块比进口试块节约90%的费用。在完成了“西气东输”管道检测工程以后,该技术又被应用于双兰线、陕京二线以及国外苏丹输油管道工程、利比亚西部管道等工程检测,进而被海洋石油管道检测所采纳并推广。锅检行业根据自己的需求,借鉴了相控阵的技术,通过改进,研究设计了适合自己行业的“厚板检测用AUT试块”。截止现在,仅此试块费用,就比进口试块为国家节约人民币2700余万元,而且确保了工程质量,提高了检测速度,大大提高了工作效率。以上介绍的对比试块见图2所示。